bab 3 elastisitas dan gerak harmonik sederhana

A. Elastisitas Bahan

B. Gerak HarmonikSederhana

Kemampuan dasar yang anda milikisetelah mempelajari bab ini adalahsebagai berikut.

• Dapat menjelaskan pengaruh gayapada sifat elastisitas bahan dan gerakgetaran.

Sifat elastis adalah kemampuan suatubenda untuk kembali ke bentuk awalnyasegera setelah gaya luar yang diberikankepada benda itu dihilangkan(dibebaskan).

Benda yang tidak kembali ke bentukawalnya segera setelah gaya luardihilangkan disebut benda tak elastis.

Elastisitas Bahan

Tegangan, Regangan, dan Modulus Elastis

Tegangan

Tegangan tarik σ, yang didefinisikan sebagai hasil bagi antaragaya tarik F yang dialami kawat dengan luas penampangnya (A).

Regangan

Regangan (tarik) e didefinisikan sebagai hasilbagi antara pertambahan panjang ∆L denganpanjang awal L.

Grafik Tegangan terhadap Regangan

1. O sampai A berlaku hukum Hooke,dan A disebut batashukum Hooke.

2. B adalah batas elastis. 3. C adalah titik tekuk (yield point). 4. E adalah titik patah.

Modulus Elastis

Modulus elastis E suatu bahan didefinisikan sebagaiperbandingan antara tegangan dan regangan yang dialami bahan.

Modulus elastis juga disebut modulus Young.

Hukum Hooke

Jika gaya tarik tidak melampaui bataselastis pegas, maka pertambahan panjang

pegas berbanding lurus (sebanding) dengangaya tariknya.

Tetapan Gaya Benda Elastis

Gerak Harmonik Sederhana

Benda bergerak bolak-balik di sekitar titikkeseimbangannya disebut gerak harmonik sederhana.

Gaya pegas yang berlawananarah dengan simpanganmemperlambat gerak bendahingga akhirnya berhenti sesaatdi titik terjauh kiri di mana x = -A dan gaya pegas F = -kx = kA yang positif.

a. Ketika simpangan x berarah ke kanan dari titikkeseimbangan (nilai x positif), maka gaya pegasF = -kx berarah ke kiri (nilai F negatif).

b. Ketika simpangan x berarah ke kiri dari titikkeseimbangan (nilai x negatif), maka gayapegas F = -kx berarah ke kanan (nilai F positif).

c. Gaya yang besarnya sebanding dengansimpangan dan selalu berlawanan arah denganarah simpangan (posisi) disebut dengan gayapemulih.

Gaya Pemulih

Persamaan Simpangan Gerak HarmonikSederhana

Periode Gerak Harmonik Sederhana

Hukum Hooke untuk Susunan Seri Pegas

Gaya tarik yang dialami tiap pegas samabesar dan gaya tarik ini sama dengangaya tarik yang dialami pegas pengganti.

Pertambahan panjang pegas penggantiseri ∆x, sama dengan total pertambahanpanjang tiap-tiap pegas.

Hukum Hooke untuk Susunan Pararel Pegas

Gaya tarik pada pegas pengganti F sama dengan total gaya tarik pada tiappegas (F1 dan F2).

Pertambahan panjang tiap pegas sama besar, dan pertambahan panjang inisama dengan pertambahan panjang pegas pengganti.

Beberapa Manfaat Pegas sebagai ProdukPerkembangan Teknologi dalam Keseharian

Sistem SuspensiKendaraan Bermotor

untuk Meredam KejutanPegas pada

Setir Kemudi