PENGARUH GAYA PADA SIFAT ELASTISITAS BAHAN SMA Kelas XI Semester 1

1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan Standar Kompetensi 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik Kompetensi Dasar 1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan

Indikator Mendeskripsikan karakteristik gaya pada benda elastis berdasarkan data percobaan (grafik) Mengidentifikasi modulus elastisitas dan konstanta gaya Membandingkan tetapan gaya berdasarkan data pengamatan Menganalisis susunan pegas seri dan paralel

Pendahuluan Apabila gaya yang diterapkan terhadap suatu bahan dihilangkan, bahan tersebut akan kembali ke bentuknya semula, contohnya pegas dan karet. Ada juga benda yang mengalami bentuk secara permanen jika dikenai gaya, contohnya tanah liat dan lilin. Untuk membedakan karakteristik kedua jenis benda ini, benda dikatakan memiliki sifat elastis

Elastisitas Untuk memahami elastisitas benda dapat dilakukan percobaan menggunakan pegas. Jika hasil yang diperoleh digambarkan dalam bentuk grafik antara gaya berat benda (F) dengan pertambahan panjang pegas (x), akan tampak pada grafik berikut

Garis lurus 0 – A : F sebanding dengan x Batas elastisitas Titik patah Gaya F Batas linearitas C B A Daerah elastis Daerah plastis Pertambahan panjang x Dari grafik: Garis lurus 0 – A : F sebanding dengan x Garis A – B : batas linearitas pegas Garis 0 – B : daerah elastis Garis B – C : daerah plastis

Tegangan dan Regangan Ada tiga jenis perubahan bentuk benda: rentangan, mampatan, dan geseran Perubahan bentuk benda terjadi karena gaya yang bekerja pada benda, disebut tegangan. Tegangan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas Jika benda diberi gaya, akan mengalami perubaha panjang. Perbandingan perubahan panjang mula-mula dengan panjang benda disebut regangan rentangan mampatan geseran F = gaya (N) A = luas (m2)  = Tegangan (N/m2) L= perubahan panjang (m) L = panjang mula-mula (m)  = regangan

Modulus Modulus (E) merupakan perbandingan antara tegangan dengan regangan Pada benda elastis, dikenal sebagai modulus Young

Hukum Hooke Hukum Hooke menyatakan hubungan antara gaya F yang meregangkan pegas dengan pertambahan panjang pegas pada daerah elastis pegas. Berdasarkan Hukum III Newton (aksi-reaksi), pegas akan mengadakan gaya yang besarnya sama tetapi arah berlawanan F = gaya pada pegas (N) x = pertambahan panjang (m) k = tetapan pegas (N/m) Fp = gaya pegas

Perbandingan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang pegas (x) merupakan garis lurus (k), seperti pada grafik F k x

Susunan Pegas Untuk memperoleh konstanta pegas sesuai yang diinginkan, pegas dapat disusun seri, paralel, dan seri-paralel (campuran)

Pada susunan pegas seri, gaya tarik yang dialami pegas sama besar

Pada susunan pegas paralel, gaya pegas sama dengan jumlah gaya masing-masing pegas Pada susunan pegas seri-parelel, konstanta pegas diperoleh dengan mengkombinasikan susunan pegas seri dengen susunan pegas paralel

Salah ! Salah Benar! Salah Salah ! Contoh Soal A B C D E 1. Kawat piano dari baja panjangnya 1,6 m dengan diameter 0,2 cm dan modulus Young 2 x 1011 N/m2. Ketika dikencangkan kawat meregang 0,3 cm. besarnya gaya yang diberikan.... N A 1.177 B 1.177,5 Salah ! Salah Benar! Salah Salah ! C 1.771,5 D 1.777,5 E 1.788,5 No. 2

Salah ! Salah Salah Benar! Salah ! A B C D E 2. Sebuah pegas yang panjangnya 15 cm digantungkan vertikal. Jika diberikan gaya 0,5 N, panjang pegas menjadi 25 cm. panjang pegas jika diregangkan oleh gaya 0,6 N adalah.... m A 5 B 12 Salah ! Salah Salah Benar! Salah ! C 15 D 27 E 54 No. 3

Salah Salah Benar! Salah ! Salah ! A B C D E 3. Tiga buah pegas identik dengan konstanta gaya 300 N/m disusun seperti gambar. Jika pegas diberi beban bermassa 6 kg, pertambahan panjang masing-masing pegas.... m (g = 10 m/s2) A 0,1 dan 0,1 B 0,1 dan 0,3 C 0,2 dan 0,1 D 0,1 dan 0,2 Salah Salah Benar! Salah ! Salah ! E 0,2 dan 0,2 No. 4

Salah Salah Salah ! Benar! Salah ! A B C A E 800 80 8 0,8 0,08 4. Percobaan menggunakan pegas yang digantung menghasilkan data sebagai berikut: Dapat disimpulkan pegas memiliki tetapan pegas sebesar ... N/m Perc. F (N) x (cm) 1 88 11 2 64 8 3 40 5 A 800 B 80 F = gaya beban pegas x = pertambahan panjang pegas C 8 A 0,8 Salah Salah Salah ! Benar! Salah ! E 0,08

Referensi – Sumber Pustaka Giancoli, Douglas C. 1998. PHYSICS Fifth Edition. Printice-Hall, Inc. Tipller, Paul A. 1991. PHYSICS for Scientists and Engineers. Worth Publisher, Inc. Muliana, I Wayan, dkk. 2007. FISIKA untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: PT Perca. Supiyanto. 2007. FISIKA SMA Kelas XI. Jakarta: PhiBeta. Umar, Efrizon. 2007. FISIKA dan Kecakapan Hidup SMA Kelas XI. Bandung: Ganeca Exact. Crowell, Benjamin. 2006. LIGHT and MATTER ed. 2.2. taken from www.lightandmatter.com

Referensi – Sumber Gambar http://www.koran-jakarta.com/ http://www.mediafisika.com/ http://www.orioncoat.com/ http://www.lowesracing.com/ http://physicslearning.colorado.edu/ http://myweb.dal.ca/ http://www.educomputacion.cl/ http://www.wikimedia.org/ http://sprucefir.files.wordpress.com/

Disusun oleh: I WAYAN MULIANA, S.Pd. E-mail: why.mulia@gmail.com Blog: http://bliwayan.wordpress.com/ SMA NEGERI 1 PALANGKA RAYA Editor/Review :