2a Sifat Elastis Bahan 97

Embed Size (px)

Citation preview

SIFAT ELASTIS BAHAN SIFAT ELASTIS BAHANAdaptifMenguasai Konsep EIastisitas BahanHaI.: 2 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitIndikator :1. Konsep massa jenis, berat jenisdideskripsikan dan dirumuskan kedalam bentuk persamaan matematis.Adaptif HaI.: 3 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitIndikator :Menguasai Konsep EIastisitas Bahan. Rumusan matematis dari konsep rapat massa dan berat jenis diaplikasikan dalam perhitungan masalah FSKA sehari-hari.Adaptif HaI.: 4 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitIndikator :Menguasai Konsep EIastisitas Bahan. Definisi elastisitas dideskripsikan dan dirumuskan persamaan matematisnya. Adaptif HaI.: 5 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitIndikator :Menguasai Konsep EIastisitas Bahan. Konsep tegangan dan regangan dideskripsikan dan dirumuskan kedalam bentuk persamaan matematis. AdaptifMassa Jenis dan Berat JenisMassa jenis dan berat jenis adalah dua sifat dasar bahan padat yang banyak dihubungkan dengan sifat-sifat lainnya.HaI.: 6 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitKeduanya dideskripsikan sebagaiberikut:Adaptifassa jenis biasa disebut juga dengan #apat massa.HaI.: 7 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitMassa Jenisassa jenis zat didefinisikansebagai massa zat per satuanvolume.Adaptif$ecara matematis, dapat ditulis sebagai berikut: HaI.: 8 Isi dengan JuduI HaIaman Terkaitdengan:m= massa zat (kg)' = volume zat(m3)8 = massa jenis zat (kg/m3)Adaptif$elain kg/m3, satuan massa jenis dapat juga menggunakan gr/m3.Dimana 1 gr/m3= 1000 kg/m3HaI.: 9 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptifBerat Jeniserat jenis zat didefinisikansebagai berat zat per satuanvolume.Adaptif HaI.: 11 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitMenurut persamaan dari massa jenis28'maka didapat hubungan antara massa jenisdengan berat jenis sebagai berikut :dengan:' = volume zat(m3)g= percepatan gravitasiBJ= berat jenis zat (N/m-3)(m/s2)8= massa jenis zat (kg/m3)AdaptifContoh SoaI :$ebuah kawat besi panjangnya 10 meter dan diameternya 7.10-1cm. Jika massajenis besi 7.900 kg/m3. Tentukan :a. Massa kawatb. Berat jenis kawat tersebutHaI.: 12 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif!enyelesaian :HaI.: 13 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif HaI.: 14 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif HaI.: 15 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptifLatihan$ebuah benda panjangnya 100 cm dandiameternya 0,7 cm. Jika massa benda12,166 kg. Tentukan :a. Massa jenis bendab. Berat jenis benda tersebutHaI.: 16 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptifastisitasDalam fisika, elastisitas didefinisikan sebagai kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan pada benda itu dihilangkan (dibebaskan).HaI.: 17 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif HaI.: 18 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitBenda-benda yang elastik juga punyabatas elastisitas, sebagai contoh, sebuah tali karet diregangkan terusmenerus, pada suatu saat tidak akanmampu lagi diregangkan sehinggakalau direnggangkan terus akan putus. Ini menunjukkan tali karetmempunya batas elastisitas.Adaptif HaI.: 19 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitELAST!S!TAS.swfontoh :Adaptif HaI.: 20 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitDalam masalah ini, elastisitasberhubungan dengan konseptegangan, regangan dan modulus elastisitas.AdaptifJika seutas kawat yang mempunyai luas penampang A mengalami gaya tarik () pada kedua ujungnya, maka kawat tersebut akan mengalami tegangan. HaI.: 21 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitDalam hal ini, tegangan didefinisikan sebagaihasil bagi antara gaya yang bekerja pada suatubenda dengan luas penampangnya.Tegangan atau $97088Adaptif$ecara matematis, tegangan dapat ditentukan sebagai berikut:HaI.: 22 Isi dengan JuduI HaIaman Terkaitdengan:FA9= gaya luar (N)= luas permukaan= tegangan(m2)(N/m2)Adaptif#egangan adalah perubahan relatif ukuran benda yang mengalami tegangan dari keadaan semula.HaI.: 23 Isi dengan JuduI HaIaman Terkait#egangan atau$97,3Adaptif$ecara matematis, regangan dapat dirumuskan sebagai berikut:HaI.: 24 Isi dengan JuduI HaIaman Terkaitdengan:

0= perubahan panjang(m

)= panjang awal= regangan(m2)Adaptifoduus eastis adalah perbandingan antara tegangan dan regangan suatu benda.HaI.: 25 Isi dengan JuduI HaIaman Terkaitoduus astisModulus elastis disebut juga denganmodulus YoungAdaptif$ecara matematis, modulus elastis dapat dirumuskan sebagai berikut:HaI.: 26 Isi dengan JuduI HaIaman Terkaitdengan :E = modulus elastis = N/m2= !aAdaptifContoh SoaI :Dalam suatu pengujian terhadap baja, diperoleh data bahwa ketika baja tersebut ditarik dengan gaya 4.104N, mengalami pertambahan panjang 1,125 cm. Jika panjang awal baja 50 m dan luas penampangnya 8 cm2, tentukan:HaI.: 27 Isi dengan JuduI HaIaman Terkaita.Tegangan bajab. Regangan baja.. Modulus elastis bajaAdaptif!enyelesaian:HaI.: 28 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif HaI.: 29 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif$eutas kawat memiliki panjang 50 cm dan luas penampang 2 cm2. $ebuah gaya 50 N bekerja pada kawat tersebut sehingga kawat bertambah panjang menjadi 50,8 cm. Hitunglah :HaI.: 30 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitLatihana.Tegangan bajab. Regangan baja.. Modulus elastis bajaAdaptifMenguasai hukum HookeHaI.: 31 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitIndikator :1. Konsep konstanta pegas untuk susunan pegas seri, paralel dan gabungan, dideskripsikan dandirumuskan ke dalam bentukpersamaan matematis.Adaptif HaI.: 32 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitIndikator :. Konstanta pegas untuk susunan pegas seri, pararlel dan gabungan dianalisis dan dihitung dengan menggunakan rumusan matematika.Menguasai hukum HookeAdaptifPegas!egas merupakan suatu benda yang memiliki sifat lentur atau elastis.HaI.: 33 Isi dengan JuduI HaIaman Terkaitontoh :#ECASCERAK.swfAdaptifDalam ilmu teknik, sifat elastis dari suatu pegas sangatlah penting.HaI.: 34 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitMisalnya dalam dunia otomotif, kenyamanan berkendaraan sangatdipengaruhi oleh pegas yang terdapat didalam8ockbr0,k0r.AdaptifHukum HookeJika sebuah pegas diberi gangguan sehingga pegas merenggang (berarti pegas ditarik) atau merapat (berarti pegas ditekan), pada pegas bekerja gaya pemulih yang arahnya selalu menuju titik asal.HaI.: 35 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptifBesar gaya pemulih pada pegas sebanding dengan gangguan atau simpangan yang diberikan pada pegas.HaI.: 36 Isi dengan JuduI HaIaman Terkait!ernyataan di atas dikenal denganukumHooke.Adaptif$ecara matematis, hukum Hooke dapat dituliskan sebagai berikut:HaI.: 37 Isi dengan JuduI HaIaman Terkaitdengan:k

= konstanta pegas(N/m)= simpangan pada pegas= besar gaya pemulih pegas(m) =(N)AdaptifPegas Disusun Secara SeriJika dua buah pegas disusun secara seri seperti pada gambar, setiap pegas memiliki konstantan pegas k1d,nk2 Jika pada ujung pegas yang disusun seri tersebut diberi gaya , kedua pegas tersebut akan menerima gaya yang sama, yaitu HaI.: 38 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitDari pegas 1 dan pegas 2, akan diperolehpersamaan:Adaptif!ertambahan panjang pegas total (Asama dengan A1+A2, sehingga pada pegas yang disusun seri berlaku persamaan : HaI.: 39 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif HaI.: 40 Isi dengan JuduI HaIaman Terkaitdengan:= konstanta pegas seri k8(N/m)AdaptifContoh soaI:Tiga buah pegas disusun seri, setiap pegas memiliki konstanta pegas sebesar 1.200 N/m, 600 N/m, dan 400 N/m. Ketiga pegas tersebut diberi gaya sebesar 40 N. Berapakah ktotal pegas-pegas tersebut?HaI.: 41 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif HaI.: 42 Isi dengan JuduI HaIaman Terkait!enyelesaian:AdaptifPegas Disusun Secara ParaIeIJika dua buah pegas disusun secara paralel seperti pada gambar, setiap pegas memiliki konstantan pegas k1d,nk2 Jika pada ujung pegas yang disusun secara paralel tersebut diberi gaya , besar gaya F dibagi menjadi dua pada kedua ujung pegas tersebut, misal 1 dan 2.HaI.: 43 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif!ada pegas yang disusun paralel berlaku:HaI.: 44 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif!ertambahan panjang pegas total sama dengan pertambahan panjang setiap pegas, atau A1 = A2 = A5 sehingga persamaan konstanta pegas paralel menjadi:HaI.: 45 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptifContoh soaI:Dua buah pegas disusun secara paralel. $etiap pegas memiliki konstanta pegas 200 N/m dan 300 N/m. Jika pada susunan paralel pegas tersebut diberi gaya berat 20 N, berapakah pertambahan panjang pegas tersebut?HaI.: 46 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif!enyelesaian:HaI.: 47 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptif HaI.: 48 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitAdaptifTiga buah pegas disusun seperti gambar. Konstanta masing-masing pegas k1 = 200 N/m, k2 = 400 N/m, k3 = 200 N/m. $usunan pegas dipengaruhi beban B sehingga mengalami pertambahan panjang 5 cm. Berapakah massa beban B, jika g = 10 m/s2dan pertambahan panjang pegas 1 dan 2 sama?HaI.: 49 Isi dengan JuduI HaIaman TerkaitLatihan