FISIKA 11

l 0
Gambar 2.8 Perubahan panjang
kawat akibat pemberian beban
dinyatakan sebagai regangan.
M o z a i k
Di bawah ini adalah nilaii
modulus young beberapa bahan.
60
Bahan Modulus Young
(N/m 2 )
Alumunium
Besi
Kuningan
Tembaga
Setyawan, Lilik Hidayat, 2004, hlm.176
Fisika Kelas XI
l
6,5 × 10 9
2,2 × 10 10
1,0 × 10 10
1,2 × 10 10
l
Modulus elastisitas/modulus Young merupakan angka yang menggambarkan
tingkat elastisitas suatu bahan. Semakin tinggi modulus
elastisitasnya, bahan semakin kaku. Ini berarti untuk menekan atau meregangkan
bahan dengan modulus Young besar membutuhkan gaya yang
besar. Dengan kata lain, semakin besar modulus Young, bahan semakin
tidak elastis.
Ketika kalian menggantungkan beban pada kawat atau karet, kedua
bahan ini tampak lebih tegang dari sebelumnya atau bahan mengalami
tegangan. Selain itu, kawat atau karet menjadi lebih panjang atau bahan
mengalami regangan. Ini berarti modulus Young berkaitan dengan
tegangan dan regangan. Tegangan atau stress menyatakan besarnya gaya
per satuan luas. Sementara regangan atau strain menyatakan perubahan
panjang benda dibandingkan dengan panjang semula.
Secara matematis, tegangan/stress dapat dituliskan sebagai berikut.
stress =
gaya
luas permukaan
Keterangan:
σ = tegangan/stress (N/m 2 )
F = besar gaya yang memengaruhi benda (N)
A = luas penampang (m 2 )
σ= F
A
e = l ∆
l0
Sementara
F
regangan/strain dapat dicari dengan persamaan:
E = A perubahan panjang
strain = ∆l
σ=
panjang semula
l0
l0 F
E =
A ∆l
F
A
e = l ∆
l − l0 atau e =
l
l 0
0
F
Keterangan:
E = A
e = regangan/strain ∆l
l0 = panjang l mula-mula (m)
0
l0 = panjang akhir setelah σ= diberi beban (m)
l0 F
E =
Persamaan A ∆lmodulus
elastisitas adalah sebagai berikut.
tegangan
E = =
regangan
F
A
e = l
σ=
∆
l0
F
E = A
∆l
l0
l0 F
E =
A ∆l
F
A
e = l ∆
l0
F
E = A
∆l
l0
l0 F
E =
A ∆l
Keterangan :
E = modulus elastisitas (N/m 2 atau Pa)
∆l = pertambahan panjang (m)