Apa itu Elastisitas?
Kekenyalan dalam fisika diistilahkan dengan Elastisitas adalah suatu sifat bahan yang dapat berubah baik dalam ukuran maupun bentuk setelah mendapat gaya luar, tetapi benda itu akan kembali ke ukuran dan bentuk semula setelah gaya luar itu ditiadakan.
Dalam fisika, fenomena elastisitas ini perlu dinyatakan dalam suatu angka agar dapat diketahui potensinya dan dapat dimanfaatkan secara maksimal untuk berbagai keperluan alat maupun teknologi.
Tegangan (Stress)
Tegangan menyatakan perbandingan antara gaya dengan luasan yang mendapat gaya, bila dinyatakan dalam persamaan ditulis sebagai :
\sigma = \frac{F}{A}
Dengan :
σ = tegangan (N/m^{2} )
F = Gaya (Newton)
A = Luas bidang yang dikenai gaya (m^{2})
Berdasarkan persamaan tersebut, nilai tegangan akan semakin besar apabila :
1. Gaya diperbesar
2. Luasan diperkecil
3. Gaya besar dan luasan kecil.
Regangan (Strain)
Sebuah tabung yang panjang semula Lo ditarik oleh gaya F sehingga panjangnya bertambah menjadi Lo + ∆L. Pada perubahan tersebut tabung mengalami regangan, yaitu besaran yang menyatakan perbandingan antara perubahan panjang terhadap panjang semula, untuk menghitung regangan dapat dihitung dengan rumus :
e= \frac{ \Delta L}{ L_{0} }
Berdasarkan persamaan tersebut strain tidak bersatuan, karena merupakan perbandingan antara dua besaran pokok yang sama, strain merupakan ukuran pertambahan panjang benda ketika diberi gaya, jika nilai strain besar, artinya benda itu mudah bertambah panjangnya, misalkan karet memiliki nilai strain lebih besar dari pada pegas pada mobil, karena karet ketika diberi gaya kecil saja akan mengalami pertambahan panjang yang besar.
Modulus Elastisitas atau Modulus Young
Dua besaran yang telah kita bahas diatas, yaitu tegangan dan regangan sebenarnya terjadi secara bersamaan, yaitu ketika benda mendapat gaya
dalam arah sejajar dengan panjang benda maka gaya persatuan luasnya menghasilkan tegangan, dengan tegangan ini benda akan bertambah panjang
sehingga jika pertambahan panjangnya dibandingkan dengan panjang semula maka diperoleh nilai regangan .
Perbandingan antara besaran tegangan dan besaran regangan dinyatakan sebagai modulus elastisitas, yaitu angka yang menunjukkan ketahanan bahan
untuk mengalami deformasi (perubahan), makin besar nilai modulus elastisitas benda, makin sulit benda tersebut mengalami perubahan. Secara perhitungan, untuk menentukan modulus elastisitas atau kadang disebut juga modulus Young, digunakan persamaan berikut :
Y= \frac{ \sigma }{e}
dengan :
σ = tegangan (N/m2)
e = regangan
Y = modulus elastisitas (N/m2 = Pascal)
Berikut tabel nilai modulus elastisitas beberapa bahan untuk memberi gambaran tentang kualitas bahan dalam hubungannya dengan deformasi (perubahan bentuk, dimensi maupun posisi) :
Dari tabel di atas nampak bahwa nilai terkecil dari modulus elastisitas (modulus Young) adalah karet, yang artinya karet adalah bahan paling mudah mengalami perubahan bentuk diantara bahan-bahan yang dituliskan pada tabel.