Pengertian Tegangan, Regangan serta Bunyi Hukum Hooke – Saat masih kecil kita sering bermain dengan karet gelang. Karet tersebut jikalau kita tarik maka karetnya akan memanjang, mampu dibilang bila karet itu bisa memanjang karena sifatnya yang elastis. Kita mungkin tahu bahwa karet ialah benda yang elastis namun apakah kalian tahu bahwa sifat lentur benda berhubungan dengan Tegangan dan Regangan.
Grafik Tegangan vs Regangan
Tegangan
Tegangan (σ) merupakan hasil bagi antara gaya tarik F yang dialami kawat dengan luas penampang kawat A. Secara matematis tegangan dirumuskan sebagai berikut :
Tegangan tidak seperti halnya gaya, bukan besaran vektor alasannya kita tidak mampu memberikannya arah tertentu. Tegangan diberikan pada bahan dari arah luar. Satuan dari tegangan yakni Nmˉ².
Regangan
Regangan (e) merupakan ukuran mengenai seberapa jauh batang di atas berganti bentuk. Atau regangan didefinisikan pergeseran relatif dimensi/bentuk benda yang mengalami tegangan diberikan pada materi terhadap tegangan. Secara matematis regangan akhir tarikan pada batang kawat didefinikasn selaku perbandingan pertambahan panjang terhadap panjang awalnaya :
Karena pertambahan panjang merupakan (∆L) dan panjang permulaan (L) ialah besaran yang serupa atau mempunyai satuan yang serupa, maka sesuai dengan persamaan diatas regangan tidak mempunyai satuan atau dimensi.
Benda-benda yang memiliki sifat lentur akan bersifat lentur hingga ke sebuah gaya yang tertentu besarnya, batas besarnya gaya tersebut dinamakan dengan batas elastis. Bila gaya yang dilaksanakan pada benda melampaui batas lentur benda tersebut maka benda tersebut bisa rusak atau tidak mampu kembali mirip semula atau mampu dikatakan benda akan berubah secara permanen. Akan tetapi jikalau gaya yang dilakukan pada benda tidak melampaui batas elastis benda tersebut maka benda mampu kembali ke bentuk mulanya. untuk lebih memahami bagaimana efek tegangan dan regangan terhadap benda, kita mampu memahaminya dengan grafik tegangan vs regangan.
Pemahaman Gelas Ukur, Jenis, Cara Memakai Dan Membaca Skalanya
Grafik ini menggambarkan hubungan perihal tegangan yang diberikan pada benda tertentu terhadap regangannya. Ternyata grafik tegangan vs regangan untuk tiap jenis benda berlawanan-beda, grafik bergantumh pada jenis bahan penyusun benda tersebut. Berikut ini diberikan grafik tegangan vs regangan suatu benda yang ditarik. Adapun grafik tegangan vs regangan ditunjukkan pada grafik 1.
Grafik 1. Tegangan vs Regangan
Modulus Elastisitas
Tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan sebuah regangan tertentu bergantung pada sifat bahan yang diberi tegangan tersebut. Perbandingan tegangan kepada regangan atau tegangan per satuan regangan, disebut modulus elastis atau modulus Young materi tersebut.
Modulus elastis merupakan besaran yang menyatakan sifat lentur suatu bahan tertentu dan bukan menunjukkan pribadi seberapa jauh sebuah batang, kabel, atau pegas yang yang dibuat dari bahan yang bersangkutan mengalami perubahan balasan efek beban.
Semakin besar nilai modulus elastis sebuah materi, maka semakin besar pula tegangan yang diharapkan untuk menghasilkan regangan tertentu pada bahan tersebut. Adapun nilai modulus young dari beberapa bahan ditunjukkan pada gambar 1.
Gambar 1. Nilai Modulus Young Beberapa Bahan
Satuan modulus lentur atau Modulus Young sama dengan satuan tegangan ialah Nm-2. Jika kita mensubtisusikan persamaan tegangan σ=F/A dan regangan e = ∆L/L, ke dalam persamaan modulus lentur maka:
Bunyi Hukum Hooke
Apabila benda bermassa m digantungkan pada pegas spiral, maka pegas spiral bertambal panjang sujauh x. Perubahan panjang pegas bergantung pada konstanta pegas k dan massa m benda. Pada dikala pegas dalam keadaan setimbang, maka pegas melakukan gaya sama besar dan berlawanan arah dengan gaya berat benda. Jika beban bertambah, pegas kian panjang dan mempunya batas maksimum dikala gaya diberikan maksimum.
Apabila melampui harga maksimum, kelentingan akan terganggu, berarti dengan menghilangkan beban maka panjang pegas tidak kembali pada panjang semula. Akan tetapi kalau gaya yang dijalankan pada pegas tidak melebihi batas elastitas pegas tersebut, maka pegas akan kembali ke bentuk awalnya sampai batas elastisitas (lenting) berdasarkan Robert Hooke (1635-1703);
F = – k x
Tanda (-) artinya bahwa arah F berlawanan dengan arah pergantian panjang x jikalau beban ditambah terus, maka untuk harga tertentu pegas akan patah. Apabila beban diangkat sedikit demi sedikit keatas kemudian dilepaskan kembali, tampakbeban itu berayun dan bergerak keatas dan kebawah secara bergantan. Gerak ini disebut dengan gerak osilasi (bolak-balik). Jika penyimpangan maksimum (amplitudo) keatas sama dengan kebawah, maka gerakan ini disebut gerak serasi selaras (GHS).
Itu tadi sedikit penjelasan ihwal Pengertian Tegangan, Regangan serta Bunyi Hukum Hooke. Semoga mampu berfaedah. Sekian dan sampai jumpa pada artikel selanjutnya. Terimakasih.