ELASTICITY AND HOOKE'S LAW IN PHYSICS

Kompetensi Dasar

3.2  Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari hari

4.2  Melakukan percobaan tentang sifat elastisitas suatu bahan berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya

Materi Pokok:

·         Elastisitas

·         Hukum Hooke

·         Susunan pegas seri-paralel

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ringkasan Materi

·         Elastisitas

Pernahkah kalian bermain ketapel? Apa yang terjadi pada karet ketapel saat kalian menariknya? Yap benar! Karet pada ketapel tersebut akan meregang, lalu kembali seperti semula sesudah kalian menariknya.  Berbeda halnya dengan permen karet, Jika kalian menariknya, panjangnya akan terus bertambah sampai batas tertentu, namun ketika tarikan dilepaskan panjang permen karet tidak akan kembali  seperti semula. Pada dua fenomena tersebut dapat kita simpulkan bahwa karet ketapel bersifat elastis sedangkan permen karet bersifat plastis.

·         Modulus Elastisitas (Modulus Young)

Tegangan (Stress)

Tegangan dinyatakan sebagai besarnya gaya yang bekerja pada tiap satuan luas.

Regangan (Strain)

Regangan adalah perbandingan antara pertambahan antara pertambahan panjang benda dengan panjang benda mula-mula.

Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas atau modulus young adalah perbandingan antara tegangan dengan regangan.

·         Hukum Hooke

Hukum Hooke menyatakan bahwa “bila gaya tari tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya”. Secara matematis ditulis sebagai berikut.

F = k ∆x

dengan,

F =  gaya pada pegas (N)

k = konstanta pegas (N/m)

∆x = x₂ – x₁ (m)

Persamaan di atas dapat dinyatakan dalam bentuk grafik sebagai berikut.

Usaha yang dilakukan oleh gaya untuk mengubah panjang pegas disebut dengan Energi potensial pegas.

W = ½ F ∆x = ½ k ∆x²

Ep = W = ½ k ∆x²

dengan,

Ep = energi potensial (N/m)

W = Usaha (J)

F =  gaya pada pegas (N)

k = konstanta pegas (N/m)

∆x = x₂ – x₁ (m)

·         Susunan Pegas

Susunan Seri

Susunan Paralel

Pengaplikasian Hukum Hooke dalam kehidupan sehari-hari sangat erat kaitannya dengan benda yang memiliki prinsip kerja dengan menggunakan pegas dan bersifat elastis. Berikut beberapa contohnya.

• Neraca Newton, memanfaatkan pertambahan panjang pegas untuk megukur massa benda yang digantung pada ujung neraca.
• Jam yang menggunakan peer sebagai pengatur waktu.
• Dinamometer, memanfaatkan pertambahan panjang pegas untuk mengukur gaya.
• Ketapel, saat karet ketapel ditarik maka akan menegang.
• Papan loncatan pada cabang olahraga loncat indah, memberikan gaya Hooke pada atlet untuk bisa melompat lebih tinggi.