Materi Fisika Modulus Young dan Contoh Soalnya

Modulus Young – Kali ini merupakan pembahasan mengenai Modulus Young. Modulus ini ada kaitannya dengan gaya elastis, mungkin sahabat masih ingat dengan gaya elastis. Modulus Young biasa juga disebut dengan Modulus Elastisitas yang 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.

modulus-young-4

Batang logam yang ditarik dengan gaya F

Misalnya apabila suatu batang logam homogen dengan panjang L dan luas penampang A ditarik dengan gaya F yang arahnya membujur (memanjang), maka panjang batang logam bertambah sebesar ΔX. Pada kedudukan setimbang gaya elastis (gaya reaksi) ke kiri sama besar dengan gaya tarik ke kanan. Besar gaya elastis tiap satuan luas penampang (F/A) disebut tegangan membujur (stress membujur, symbol σ ). Secara matematis, persamaannya dapat dinyatakan sebagai berikut.

modulus-young

Keterangan :

F = besar gaya tekan/tarik (N)

A = luas penampang X (m2

σ = tegangan (N/m2)

Catatan: m2 merupakan meter kuadrat.

Besar pertambahan panjang logam tiap satuan panjang ( ΔX / X ) disebut regang jenis (pertambahan panjang fraksional, simbol ε ).

modulus-young

Keterangan :

ε = regangan (tanpa satuan)

Δ X = pertambahan panjang (m)

X = panjang mula-mula (m)

Perbandingan antara tegangan dengan regang jenis disebut modulus elastisitas (modulus Young dengan simbol E). Nilai modulus Young dalam batas-batas tertentu adalah konstan (tetap). Jadi, bila batas elastisitas belum dilampaui, maka tegangan berbanding lurus dengan regang jenis. Secara matematis modulus Young (E) ditulis sebagai berikut.

modulus-young-2

Persamaan di atas menunjukkan bahwa besar pertambahan panjang batang logam akibat ditarik gaya F yang membujur adalah:

  1. Berbanding lurus dengan besar gaya tarik (F)
  2. Berbanding lurus dengan besar panjang batang semula (X)
  3. Berbanding terbalik dengan luas penampang batang logam (A)
  4. Bergantung pada jenis bahan batang logam (pada rumus dinyatakan dengan modulus elastis E) berbanding terbalik dengan modulus elastis.

Contoh Soal Modulus Young

modulus-young-3

Modulus Young Beberapa Jenis Bahan

BahanModulus Young (Pa)
Alumunium7 × 1010
Baja20 × 1010
Besi21 × 1010
Karet0,05 × 1010
Kuningan9 × 1010
Nikel21 × 1010
Tembaga11 × 1010
Timah1,6 × 1010
Beton2,3 × 1010
Kaca5,5 × 1010
Wolfram41 × 1010

Demikian penjelasan mengenai materi Modulus Young yang bisa BelajarBagus.net bagikan kepada sahabat, semoga memberikan manfaat bagi kita semua. Jika ada kekeliruan mohon saran dari sahabat.

Lihat juga materi Fisika lain berikut:

Materi Fisika Modulus Young dan Contoh Soalnya | Wawang Armansyah | 4.5
Leave a Reply