Peserta didik dapat memahami konsep elastisitas. Peserta didik dapat menyatakan Hukum Hooke untuk

menjelaskan elastisitas zat padat melalui besaranModulus Young.

Peserta didik dapat menganalisis elastisitas zat padatmelalui grafik stress terhadap strain.

Peserta didik dapat menyatakan Hukum Hooke untukmenjelaskan elastisitas pegas melalui besaranKonstanta Pegas.

Peserta didik dapat menganalisis elastisitas pegasmelalui grafik gaya terhadap perubahan panjang.

Pengaruh gaya terhadap gerakan suatu benda:Gaya menyebabkan percepatan (perubahan kecepatan).

Pengaruh gaya yang lain:Gaya mengubah bentuk atau ukuran suatubenda (deformasi).

Gaya Luar

Ketika gaya luar bekerja pada benda maka bendabisa mengalami perubahan bentuk (deformasi).

Apa yang terjadijika balon diberikangaya luar?

Gaya Luar

Apa yang terjadi jikagaya luardihilangkan?

Gaya Luar

Gaya Dalam

Gaya dalam: gayareaksi dari molekul.

• Ketika gaya luar dihilangkan, gaya dalam akanmengembalikan bentuk benda ke bentuk semula.

• Sifat benda yang bisa kembali lagi ke bentuk (keadaan) semula ketika gaya luar dihilangkan disebut Elastisitas(Kelenturan)/Sifat Elastis. Benda-benda yang memilikisifat elastis disebut dengan benda elastis.

• Gaya dalam disebut dengan gaya pemulih. Gaya pemulihmenjadi ciri dari benda elastis, dimana benda elastisselalu memiliki gaya dalam yang mampumengembalikannya ke bentuk (keadaan) semula.

• Lawan dari sifat elastis adalah sifat plastis. Benda-bendayang memiliki sifat plastis disebut dengan benda plastis.

• Benda plastis akan tetap berubah bentuk walaupun gayaluar dihilangkan, karena tidak ada yang mampumengembalikannya ke bentuk (keadaan) semula (gayadalam tidak mampu/cukup untuk memulihkan ).

Elastisitas dijelaskan melaluiHukum Hooke.

• Elastisitas pada zat padat: gaya dalammengembalikan bentuk zat padat ke bentuk semulaketika gaya luar dihilangkan.

• Secara makro elastisitas pada zat padat dapatdijelaskan melalui besaran fisika stress (tegangan), strain (regangan), dan Modulus Elastisitas.

Stress (tegangan) didefinisikansebagai gaya luar (yang menyebabkan deformasi) yang bekerja pada benda persatuan luas.

2

2/

F NN m

A m

Tegangan Tarik(Gaya tegak lurus Luasan) Tegangan Geser

(Gaya sejajar Luasan)

• Strain (regangan) merupakan istilah yang berhubungandengan perubahan relatif ukuran benda akibat stress.

• Strain dapat juga didefinisikan sebagai perbandinganperubahan ukuran benda terhadap ukuran semula.

Tegangan Tarik Regangan linier

linier

i

le

l

Tegangan Geser Regangan Geser

geser

xe

h

• Nilai pembanding yang menghubungkan stress dan straindisebut dengan Modulus Elastisitas.Hukum Hooke: jika perubahan bentuk (strain) tidak terlalubesar, maka stress akan berbanding lurus dengan strain. Pada keadaan ini Modulus Elastisitas merupakan suatukonstanta (bernilai tetap).

• Modulus Elastisitas yang berhubungan denganregangan linier disebut Modulus Young (Y).

• Modulus Elastisitas yang berhubungan dengan regangangeser disebut Modulus Geser (MS).

tarik linier

tarik

linier

e

Ye

2

tarik

linier

iF l NY Y

e A l m

Secara Fisis:• Y merupakan nilai yang khas dari suatu bahan (zat).• Y dapat dianggap sebagai nilai yang menyatakan

hambatan untuk mengubah panjang suatu bendayang terbuat dari bahan tertentu.

Apa artinya zatpadat yang memiliki Y besar?

Zat padatsulit diubahpanjangnya

O

A

B C

Elastisitas pada zatpadat dapatdijelaskan jugamelalui grafik stressterhadap strain.

(Hukum Hooke berlaku).

• OB: Sifat Elastis benda terjadi. Tapi daerah AB tidakmemenuhi kesebandingan antara stress dan strain. Kesebandingan hanya berlaku untuk strain yang kecil(daerah OA). Dengan kata lain pada daerah OA berlaku Hukum Hooke.

• BC: benda tidak akan kembali ke bentuk semula(sifat plastis terjadi).

• >C: benda patah (rusak).

Benar atau salah pernyataan di bawah ini.

• Modulus Young bahan suatu kawat bergantung padategangan yang bekerja pada kawat tersebut.

• Tegangan selalu berbanding lurus dengan regangan.

• Bahan yang memiliki Modulus Young lebih besar akanlebih mudah untuk diregangkan.

• Sebuah kawat yang panjangnya 1,5 m mempunyai luaspenampang 2,4 mm2. Kawat ini tergantung secaravertikal dan teregang 0,32 mm ketika balok 10 kg dikaitkan padanya. Tentukan tegangan yang bekerjapada kawat, regangan yang terjadi, dan modulus Young bahan kawat tersebut.

• Dari soal sebelumnya, jika massa balok diubah menjadidua kali semula, apakah tegangan, regangan, danmodulus Young juga berubah? Jelaskan.

• Seutas kawat piano dari baja memiliki panjang 1,50 m dan diameter 0,20 cm. Berapakah besar gaya tarik yang bekerja jika kawat tersebut memanjang 0,30 cm ketikadikencangkan? (Y baja adalah 2,0 x 1011 N/m2)

• Massa 500 kg digantungkan pada kawat baja 3 m yang luas penampangnya 0,15 cm2 sehingga kawat meregang. Berapakah pertambahan panjang kawat baja tersebut? (Y baja adalah 2,0 x 1011 N/m2)

Pegas

Apa yang akanterjadi jika gaya luar(F) dihilangkan? w

F

Fl

• Elastisitas pada pegas: gaya pemulihmengembalikan bentuk pegas ke bentuk semulaketika gaya luar dihilangkan.

• Elastisitas pada zat pegas dapat dijelaskan melaluibesaran fisika gaya, perubahan panjang danKonstanta Pegas (Modulus Elastisitas).

• Ketika pegas menerima gaya luarmaka pegas akan mengalamiperubahan panjang.

• Nilai pembanding antara gaya danperubahan panjang disebut KonstantaPegas (k). Hukum Hooke: jikaperubahan panjang tidak terlalu besarmaka gaya akan berbanding lurusdengan perubahan panjang. Padakeadaan ini konstanta pegas bernilaitetap (suatu konstanta).

FF l k

l

F Nk

l m

Apa artinya pegas yang memiliki k besar?

k: modulus elastisitaspegas

(Hukum Hooke berlaku).

Elastisitas pada pegasdapat dijelaskan jugamelalui grafik gayaterhadap perubahanpanjang.

Jelaskan grafik tersebut!

Benar atau salah pernyataan di bawah ini.

• Konstanta pegas bergantung dari gaya yang diberikanpada pegas.

• Gaya yang diberikan pada suatu kawat selalu berbandinglurus dengan perubahan panjangnya.

• Kawat yang memiliki nilai konstanta pegas yang lebihbesar akan lebih sulit untuk ditarik.

• Sebuah pegas bertambah panjang 4 cm ketika ditarikoleh gaya 12 N. Berapakah konstanta pegas tersebut?Jika balok ditarik oleh gaya 6 N, apakah konstanta pegasberubah? Jelaskan.

• Sebuah pegas mengalami perubahan panjang 2 cm ketika diberikan gaya 10 N. Berapakah gaya yang harusdiberikan agar pegas bertambah panjang 3 cm?

Lakukan praktikum virtual di rumahsecara mandiri sesuai dengan panduan

yang telah disediakan!