Kata
Pengantar
Assalamu
‘alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Syukur
Alhamdulillah kita panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
ridhaNya, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini. Dan salam serta salawat kita kirimkan
kepada Nabi Muhammad SAW yang telah mengantarkan manusia dari kegelapan menuju
cahaya ridha Allah SWT.
Dalam
proses pembuatan laporan ini juga, kami tak lupa mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada guru pembimbing kami Bapak Dr. Muhammad Hamzah,S.Si, MT
yang selama ini telah mendidik dan mengajari
tentang seluk beluk elastisitas hingga hal-hal yang mungkin selama ini kami
tidak mengetahuinya dan tidak menghiraukannya. Dan juga kepada teman-teman yang
setiap saat memberi kami motivasi serta dorongan untuk dapat menyelesaikan
makalah ini.
Akhir kata kami ucapkan terima kasih dan memohon
maaf yang sebesar-besarnya jikalau terdapat kesalahan dalam makalah ini. Karena
sesungguhnya kesalahan itu hanya milik manusia dan kesempurnaan itu adalah
milik Allah SWT semata. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua
terkhususnya bagi kami pribadi. Amin.
Wassalamu ‘alaikum warahmatullahi
wabarakatuh.
Makassar,
September 2013
Penyusun
Kelompok 7
Kata
pengantar………………………………………………………………… 1
Daftar
Isi…………………………………………………………………...…… 2
Bab
I Pendahuluan………………………………………………..…………..… 3
A. Latar Belakang…………………………………..…………………… 3
B. Tujuan………………………………………...………………………. 3
Bab
II Pembahasan……………………………………………………………… 4
A. Pengertian Elastisitas……….…………………………………………… 5
B. Modulus Young…….……………………………………………….……. 6
C. Sejarah Roobert Hooke…….…………………………………………..…. 7
D. Hukum Hooke…...……………………………………………………….. 8
E. Energi Potensial
Pegas…………………………………………………… 9
F. Susunan Pegas…………………………………………………………… 10
G. Perbandingan
Poisson…………………………………………………… 12
Bab
III Kesimpulan .………………………………………………..……………..
13
Bab
IV Daftar Pustaka…………………………………………..………………
14
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk semula
setelah gaya luar yang diberikan pada benda tersebut dihilangkan.
Benda – benda yang memiliki sifat elastis disebut benda elastis,sedangkan benda – benda yang tidak memiliki sifat elastis disebut bendaplastis.
Sebagai contoh dari benda plastis yakni tanah liat dan plastisin
Benda – benda yang memiliki sifat elastis disebut benda elastis,sedangkan benda – benda yang tidak memiliki sifat elastis disebut bendaplastis.
Sebagai contoh dari benda plastis yakni tanah liat dan plastisin
1.2 Tujuan
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis dapat memahami tujuan dari
penyusunan makalah ini yaitu :
1. Memahami
pengertian Elastisitas
2. Memahami
pengertian tegangan,regangan,dan modulus young
3. memahami
pengertian perbandingan poisson
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Elastisitas
Suatu benda dikatakan memiliki sifat elastisitas jika benda itu diberi gaya
kemudian gaya itu dihilangkan, benda akan kembali ke bentuk semula. Jika suatu
benda tidak dapat kembali lagi ke bentuk semula setelah gaya yang bekerja
padanya dihilangkan, benda itu dikatakan plastis.
-
Contoh benda elastis: karet, pegas, baja, kayu.
-
Contoh benda plastis: plastisin, tanah liat
B. Modulus Young
Modulus Young didefinisikan sebagai hasil bagi antara
tegangan (stress) dan regangan (strain).
·
Strain atau regangan dengan simbol e
didefinisikan sebagai pertambahan panjang
dibagi panjang mula-mula ,
Dengan demikian, modulus Young (E) dapat dinyatakan
dengan
SOAL !
1. sepotong kue talam yang luas permukaan atasnya 15 〖𝑐𝑚〗^2 ,tebalnya 3 cm. dibawah pengaruh gaya geser 0,50 N pada permukaan atas,permukaan ini menggeser sebanyak 4 mm relatif terhadap permukaan dasarnya. Tentukan tegangan geser yang diderita kue talam itu,tentukan pula tegangan geser yang dialaminya. Berapakah modulus untuk kue talam itu ?
1. sepotong kue talam yang luas permukaan atasnya 15 〖𝑐𝑚〗^2 ,tebalnya 3 cm. dibawah pengaruh gaya geser 0,50 N pada permukaan atas,permukaan ini menggeser sebanyak 4 mm relatif terhadap permukaan dasarnya. Tentukan tegangan geser yang diderita kue talam itu,tentukan pula tegangan geser yang dialaminya. Berapakah modulus untuk kue talam itu ?
C.Sejarah Robert Hooke
ROBERT HOOKE (1635-1703)
Robert Hooke lahir di Freshwater, Isle
of Wight, Inggris pada tanggal 18 Juli 1635, ia adalah seorang penemu, ahli
kimia dan matematika, arsitek serta filsuf. Ia adalah putra seorang pendeta.
Ayahnya bernama John Hooke seorang kurator pada museum Gereja All Saints. Pada
masa kecil Hooke belajar pada ayahnya. Karena orang tuanya miskin, Hooke tidak
leluasa untuk memilih tempat belajar dan akhirnya dia tertarik dengan seni, dan
kemudian ia dikiriiim ke London untuk belajar pada seorang pelukis Peter Lely.
Ia kemudian berubah minat dan akhirnya ia mendaftarkan diri di sekolah Westminter
untuk belajar karya-karya klasik dan matematika. Selanjutnya ia belajar di
Universitas Oxford selama dua tahun dan kemudian ia ditunjuk sebagai asisten
Robert Boyle berkat rekomendasi Profesor Kimia Thomas Willis yang membimbing
Hooke. Robert Boyle ketika itu baru datang dari Oxford dan sedang mencari
asisten untuk membantu dalam pembuatan pompa udara. Robert Hooke menghabiskan
waktu dengan Boyle selama dua dekade dan menghasilkan kemajuan luar biasa pada
bidang mekanika.
Pada tahun 1662, Hooke diterima sebagai anggota
Curator Royal Society tugas utamanya adalah mengusulkan dan membuat beberapa
macam percobaan untuk diajukan pada pertemuan mingguan kelompok itu. Dua tahun
berikutnya, Hooke menduduki posisi sebagai profesor bidang geometri pada
Gresham Collage, menggantikan posisi Issac Borrow yang mundur dari jabatan itu.
Di tengah kesibukannya sebagai Kurator Royal Society pada tahun 1665 Hooke
menerbitkan buku yang diberi judul Mikrographia, buku ini yang merupakan buku
bidang biologi disebut-sebut sebagai buku yang hanya dibuatnya, tetapi juga
berisi sejumlah yang indah dan tidak lazim dari seorang yang memiliki keahlian
menggambar.
Kepiawaian Hooke sebagai ilmuan yang serba bisa
ditunjukkan pada tahun 1666, ketika terjadi kebakaran besar di kota London. Hooke
yang memiliki kemampuan menggambar seperti layaknya seorang arsitek membuat
master plan dan perencanaan kembali gedung-gedung yang telah rusak karena
terbakar. Dewan kota kemudian memilih Hooke untuk menjadi perencana pembangunan
kota dibawah pengawsan Sir Cristopher Wren, salah seorang yang kemudian menjadi
sahabat dekat Hooke menemukan peran oksigen dalam sistem pernapasan.
Robert Hooke memiliki perhatian yang sangat luas di
bidang keilmuan, mulia dari astronomi sampai geologi, hukum kekekalan (elastisitas)
masih memakai namanya. Ia memberikan sumbangan besar ke arah menerangkan
gerakan planet dengan mengatakan bahwa orbit planet-planet itu akibat dari
gabungan inersia menuruni garis lurus dan gaya tarik matahari.
Hukum Hooke yang ditemukan dengan rumus dimana tanda (-) menyatakan bahwa arah F
berlawanan denagn arah perubahan panjang x. Menurut Hooke , dengan x diukur dengan posisi keseimbangan
pegas. Tanda (-) menunjukkan bahwapegas diregangkan (L > 0), gaya yang
dikerjakan pegas mempunyai arah sehingga menyusutkan L. Sebaiknya, waktu
mendesak pegas (L < 0), gaya pegas pada arah L yang positif sedangkan k
disebut konstanta pegas, mempunyai dimensi gaya/panjang.
Robert Hooke dapat dikatakan hidupnya kurang bahagia.
Ia mudah tersinggung terutma jika ia curiga bahwa seseorang akan mencuri
idenya, sering sakit dan terus menerus menderita sakit pencernaan, pusing dan
tidak bisa tidur, bahkan tidurnya hanya tiga atau empat jam di malam hari. Ia
juga menderita penyakit diabetes yang menahun, kakinya meradang dan menjadi
buta pada tahun 1702 dan satu tahun berikutnya, tepatnya pada tanggal 3 Maret
1703 Robert Hooke meninggal dunia di Gresham College London Inggris.
D. Hukum Hooke
Benda elastisitas juga memiliki batas elastisitas tertentu. Andaikan benda elastis
diberi gaya tertentu dan kemudian dilepaskan. Jika bentuk benda tidak kembali
ke bentuk semula, berarti berarti gaya yang diberikan telah melewati batas
elastisitasnya. Keadaan itu juga dinamakan keadaan plastis.
Jika kita menarik ujung pegas, sementara ujung yang lain terikat tetap,
pegas akan bertambah panjang. Jika pegas kita lepaskan, pegas akan kembali ke
posisi semula akibat gaya pemulih .
Pertambahan panjang pegas saat diberi gaya akan sebanding dengan
besar gaya yang diberikan. Hal ini sesuai dengan hukum Hooke, yang menyatakan
bahwa:
“ jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka perubahan
panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya”
Gambar : Pengaruh Gaya (F)
Terhadap Perubahan Panjang Pegas (ΔL)
dengan k adalah konstanta yang berhubungan dengan sifat kekakuan
pegas.
Persamaan tersebut merupakan bentuk matematis hukum Hooke. Dalam SI, satuan
k adalah . Tanda negatif pada
persamaan menunjukkan bahwa gaya pemulih berlawanan arah dengan simpangan
pegas.
E. Energi Potensial Pegas
Menurut hukum Hooke, untuk meregangkan pegas sepanjang diperlukan gaya sebesar . Ketika teregang, pegas memiliki energi potensial, jika gaya tarik dilepas, pegas akan melakukan usaha sebesar
Gambar 3. menunjukkan grafik hubungan antara besar gaya yang diberikan pada
pegas dan pertambahan panjang pegas. Energi potensial pegas dapat diperoleh dengan menghitung luas daerah di bawah kurva. Jadi,
F. Susunan Pegas
Susunan pegas terbagi menjadi 2, yaitu susunan pegas secara seri dan
susunan pegas secara paralel.
1. Susunan Pegas Secara Seri
Gambar 4. Susunan Pegas Secara Seri
Misalkan kita menyambungkan dua pegas dengan konstanta . Sebelum diberi beban, panjang masing-masing
pegas adalah . Ketika diberikan beban seberat , maka panjang pegas atas bertambah
sebesar dan panjang
Gaya yang bekerja pada pegas atas dan pegas bawah sama besar. Gaya tersebut
sama dengan gaya yang diberikan oleh
atau
Dengan menghilangkan w pada kedua ruas, maka kita peroleh konstanta
pegas pengganti yang memenuhi persamaan
2. Susunan Pegas Secara Paralel
Gambar 5. Susunan Pegas Secara Paralel
Misalkan kita memiliki dua pegas yang tersusun secara paralel seperti
tampak pada Gambar 5. Sebelum mendapat beban, panjang
masing-masing pegas adalah . Ketika diberi beban, kedua pegas mengalami pertambahan panjang yang sama besar, yaitu . Gaya yang dihasilkan oleh beban terbagi pada dua pegas, masing-masing
besarnya dan .
Berdasarkan hukum Hooke, diperoleh
Gaya ke bawah dan total gaya ke atas pada beban harus sama sehingga
atau
G.
Perbandingan Poisson ( poisson ratio )
Perbandingan poisson adalah perbandingan strain
transversal terhadap strain longitudinalnya.
=
=
dengan masing – masing menyatakan perubahan sepanjang
rusuk Tanda negative bahwa bila strain longitudinal
positif (terjadi pertambahan longitudinal)maka strain longitudinal negative
(terjadi penyusutan transversal)
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
-
Jadi kami dapat menyimpulkan elastisitas adalah kemampuan
suatu benda untuk kembali bentuk semula setelah gaya luar yang diberikan pada
benda tersebut dihilangkan.
-
Contoh dari elastisitas yaitu karet gelang,adonan kue
-
Modulus Young didefinisikan sebagai hasil bagi antara
tegangan (stress) dan regangan (strain).
-
Jika bentuk benda tidak kembali ke bentuk semula,
berarti berarti gaya yang diberikan telah melewati batas elastisitasnya.
Keadaan itu juga dinamakan keadaan plastis.
-
Perbandingan poisson adalah perbandingan strain
transversal terhadap strain longitudinalnya.
B. Saran
Penulis
menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan makalah ini. Oleh
karena itu, kritik dan saran dari Dosen serta teman-teman sekalian yang sifatnya
membangun sangat kami harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan makalah ini.
0 komentar:
Posting Komentar