MAKALAH ELASTISITAS

download MAKALAH ELASTISITAS

of 28

  • date post

    14-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2.566
  • download

    352

Embed Size (px)

Transcript of MAKALAH ELASTISITAS

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar istilah elastis dan pegas. Pada materi praktikum kali ini, dipelajari tentang elastisitas. Akan tetapi, meskipun sering mendengar,masih banyak diantara kita yang belum mengetahui apa itu elastisitas. Untuk itu, melalui praktek dan penyusunan makalah ini, diharapkan dapat membantu dan menjelaskan apa itu elastisitas. Terutama elastisitas dalam pegas yang dikemukakan oleh seorang arsitek bernama Robert Hooke. Dan bagaimana gaya-gaya tarik pada benda yang elastis, sesuai dengan Hukum Hooke. Tujuan diadakannya praktikum Fisika Dasartentang hukum hooke ini adalah karena kurangnya pemahaman tentang konsep hukum hooke dan elastisitas pegas, dan juga karena kurangnya pemahamantentang bagaimana cara untuk menentukan besarnya konstanta pegas dengan metode osilasi dan perubahan panjang pegas.

Kemudiansalah satu tujuan utama dari praktikum ini adalah untuk memenuhi kewajiban yang ditetapkan bahwa untuk mahasiswa jurusan teknik pertambangan harus melakukan praktikum fisika dasar.

1.2. Tujuan 1. Mahasiswa dapat memahami penggunaan Hukum Hooke mengenai elastisitas.

2. Mahasiswa dapat menentukan keelastisitasan suatu bahan.

1.3. Manfaat

1. Agar pembaca dapat lebih mengaplikasikan tentang elastisitas dan Hukum Hooke dalam kehidupan sehari-hari

2. Agar pembaca tidak lagi rancu terhadap elastisitas1.4. Rumusan Masalah

1. Bagaimana memahami konsep hukum hooke dan elastisitas pegas?2. Bagaimana menentukan besarnya konstanta pegas dengan metode osilasi dan perubahan panjang pegas?BAB 2TINJAUAN PUSTAKA2.1. Pengertian ElastisitasDalam fisika, elastisitas adalah kemampuan suatu zat padat untuk kembali ke bentuk awal setelah setelah mendapat gangguan luar yang diterapkan dan kemudian dihilangkan. Sebuah benda dengan tingkat tinggi elastisitas mampu untuk memiliki banyak perubahan bentuknya, dan masih bisa kembali ke bentuk aslinya. Zat padat dengan sedikit atau tanpa elastisitas baik menjadi cacat permanen atau pecah ketika sebuah gaya yang diterapkan kepada mereka. Elastisitas jangka panjang juga dapat digunakan untuk menggambarkan kemampuan proses atau sistem untuk meregangkan atau bersikap fleksibel.

Karena molekul membentuk zat padat, cairan, dan gas, mereka semua bereaksi secara berbeda terhadap tekanan luar. Molekul-molekul yang membentuk zat padat sangat dekat bersama-sama dan ditemukan dalam susunan yang tepat. Ini berarti bahwa ada sedikit ruang untuk diberikan ketika gaya diterapkan untuk suatu padatan. Molekul-molekul cairan dan gas adalah menyebar yang terpisah lebih jauh, dan bergerak lebih bebas daripada zat padat. Ketika sebuah gaya yang diterapkan pada cairan dan gas, mereka dapat mengalir di sekitar gaya, atau akan dikompresi, atau tidak seperti kebanyakan zat padat.

Ada tiga kelas yang berbeda gaya, atau tegangan, yang dapat mempengaruhi benda padat. Yang pertama adalah tegangan, juga disebut regangan, yang terjadi ketika gaya yang sama tetapi berlawanan diterapkan pada kedua ujung benda. Kompresi merupakan jenis yang kedua tegangan, yang terjadi ketika sebuah benda yang diletakkan di bawah tekanan, atau gaya dorong pada zat padat ini pada 90 derajat ke permukaannya. Bayangkan seperti meremukan gulungan kertas kosong diantara tangan Anda dengan tangan Anda di kedua ujung. Jenis terakhir dari tegangan adalah geser, yang terjadi ketika gaya tersebut sejajar dengan permukaan benda.

Awalnya, ketika gaya apapun diterapkan untuk suatu zat padat, hal itu akan menolak dan tetap dalam bentuk aslinya. Ketika gaya meningkat, zat padat tidak akan mampu mengimbangi perlawanan dan akan mulai berubah bentuk, atau menjadi cacat. Sama seperti berbagai jenis zat padat yang memiliki sifat elastis yang berbeda, mereka juga dapat menahan berbagai tingkat kekuatan sebelum terpengaruh. Akhirnya, jika gaya adalah cukup kuat, bentuk cacat akan menjadi permanen atau padatan akan pecah.

Ini adalah jumlah gaya yang diterapkan pada suatu objek, bukan durasi, yang akan menentukan apakah ia dapat kembali ke bentuk semula. Ketika zat padat tidak dapat kembali ke bentuk aslinya, dikatakan telah melewatibatas elastis. Batas elastis adalah jumlah maksimum tegangan yang dapat dialami oleh padatan yang akan memungkinkan untuk kembali ke bentuk normal. Batas ini tergantung pada jenis bahan yang digunakan. Misalnya karet gelang memiliki elastisitas tinggi, dan dengan demikian batas elastis tinggi dibandingkan dengan batu bata beton, yang hampir tidak elastis dan memiliki batas elastis yang sangat rendah.

Seperti disebutkan di atas, untuk deformasi kecil, bahan yang paling elastis seperti pegas menunjukkan elastisitas linier dan dapat dijelaskan oleh hubungan linear antara tegangan dan regangan. Hubungan ini dikenal sebagaihukum Hooke. Sebuah versi geometri tergantung terhadap gagasan pertama kali dirumuskan oleh Robert Hooke pada tahun 1675, hubungan linear sering disebut sebagai hukum Hooke. Hukum ini dapat dinyatakan sebagai hubungan antara gaya F dan perpindahan x.

Elastisitas adalah kecenderungan pada suatu benda untukberubah dalam bentuk baik panjang, lebar maupun tingginya, tetapi massanya tetap, hal itu disebabkan oleh gaya-gaya yang menekan ataumenariknya, pada saat gaya ditiadakan bentuk kembali seperti semula. Ketika suatu benda elastis ditarik sampai batas tertentu, maka bendatersebut akan panjang. Jika tarikan dilepas,maka benda tersebut akan kembalike bentuk semula. Halitu disebabkan karena benda-benda tersebut memiliki sifat elastis. Elastis atau elastsisitasadalah kemampuan sebuah benda untuk kembali ke bentuk awalnya ketika gaya luaryang diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Jika sebuah gaya diberikan pada sebuah benda yang elastis, makabentuk benda tersebut berubah. Perubahan yang terjadi adalahperubahan panjangnya namun massanya tetap. Gaya yang diberikan memiliki batas-batas tertentu. Sebuah karet bisa putus jika gaya tarik yangdiberikan sangat besar, melawati batas elastisitasnya. Demikian juga sebuah pegas tidak akan kembali ke bentuk semula jika diregangkan dengan gaya yang sangat besar. Jadi benda-bendaelastis tersebut memiliki batas elastisitas.Elastisitas (elasticity) adalah kemampuan (ability) dari benda padat untuk kembali ke bentuk semula segera setelah gaya luar yang bekerja padanya hilang/ dihilangkan. Deformasi (perubahan bentuk) pada benda padat elastis mengikuti aturan yang dikemukakan Robert Hooke yang kemudian dikenal dengan hukum Hooke. Ahli matematika dan juga seorang filsuf asal Inggris ini mencetuskan hukum Hooke (elastisitas) yang berbunyi:Perubahan bentuk benda elastis akan sebanding dengan gaya yang bekerja padanya sampai batas tertentu (batas elastisitas). Jika gaya yang deberikan ditambah hingga melebihi batas elastisitas benda maka benda akam mengalami deformasi (perubahan bentuk) permanen-Robert Hooke-Sobat punya sebatang bambu apus kecil. Saat sobat memberikan tenaga untuk membengkokkan bambu tersebut ia akan melengkung (deformasi) yang bersifat sementara yang berarti bahwa bambu bersifat elastis. Bambu akan kembali ke bentuk semula jika sobat menghilangkan gaya yang bekerja padanya. Akan tetapi jika sobat memberikan gaya dalam jumlah yang besar bambu tersebut bisa patah. Kapan ia patah? Ketika gaya yang sobat berikan melebihi titik elastis dari bambu. 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.Sifat kelentingan suatu benda berbentuk batang dapat direntangkan dengan dua macam pengertian, yaitu tegangan (stress) dan regangan (strain).2.2. 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 kemb