Modulus elastisitas

Modulus elastisitas adalah angka yang digunakan untuk mengukur objek atau ketahanan bahan untuk mengalami deformasi elastis ketika gaya diterapkan pada benda itu. Modulus elastisitas suatu benda didefinisikan sebagai kemiringan dari kurva tegangan-regangan di wilayah deformasi elastis:^[1] Bahan kaku akan memiliki modulus elastisitas yang lebih tinggi. Modulus elastis dirumuskan dengan:

\lambda \ {\stackrel {\text{def}}{=}}\ {\frac {\text{tegangan}}{\text{regangan}}}

di mana tegangan adalah gaya menyebabkan deformasi dibagi dengan daerah dimana gaya diterapkan dan regangan adalah rasio perubahan beberapa parameter panjang yang disebabkan oleh deformasi ke nilai asli dari parameter panjang. Jika stres diukur dalam pascal, kemudian karena regangan adalah besaran tak berdimensi, maka Satuan untuk λ akan pascal juga.^[2]

Menentukan bagaimana stres dan regangan yang akan diukur, termasuk arah, memungkinkan untuk berbagai jenis modulus elastisitas untuk didefinisikan. Tiga yang utama adalah:

Modulus Young atau modulus tarik (E) menjelaskan elastisitas tarik atau kecenderungan suatu benda untuk berubah bentuk sepanjang sumbu ketika stress berlawanan diaplikasikan sepanjang sumbu itu; itu didefinisikan sebagai rasio tegangan tarik terhadap regangan tarik. Hal ini sering disebut hanya sebagai modulus elastisitas saja.
Modulus geser atau modulus kekakuan (G atau $\mu \,$ ) menjelaskan kecenderungan sebuah objek untuk bergeser (deformasi bentuk pada volume konstan) ketika diberi kekuatan yang berlawanan; didefinisikan sebagai tegangan geser terhadap regangan geser. Modulus geser modulus adalah turunan dari viskositas.
Modulus Bulk (K) menjelaskan elastisitas volumetrik, atau kecenderungan suatu benda untuk berubah bentuk ke segala arah ketika diberi tegangan seragam ke segala arah; didefinisikan sebagai tegangan volumetrik terhadap regangan volumetrik, dan merupakan kebalikan dari kompresibilitas. Modulus bulk merupakan perpanjangan dari modulus Young pada tiga dimensi.

Tiga modulus elastisitas lain adalah modulus axial, parameter pertama Lame, dan modulus gelombang P. Bahan material homogen dan isotropik (sama di semua arah) memiliki sifat keelastisitasan yang dijelaskan oleh dua modulus elastisitas, dan satu dapat memilih yang lain.

Referensi sunting

^ Askeland, Donald R.; Phulé, Pradeep P. (2006). The science and engineering of materials (edisi ke-5th). Cengage Learning. hlm. 198. ISBN 978-0-534-55396-8.
^ Beer, Ferdinand P.; Johnston, E. Russell; Dewolf, John; Mazurek, David (2009). Mechanics of Materials. McGraw Hill. hlm. 56. ISBN 978-0-07-015389-9.

Bacaan lebih lanjut sunting

Hartsuijker, C.; Welleman, J. W. (2001). Engineering Mechanics. Volume 2. Springer. ISBN 978-1-4020-4123-5.

[1] Askeland, Donald R.; Phulé, Pradeep P. (2006). The science and engineering of materials (edisi ke-5th). Cengage Learning. hlm. 198. ISBN 978-0-534-55396-8.

[2] Beer, Ferdinand P.; Johnston, E. Russell; Dewolf, John; Mazurek, David (2009). Mechanics of Materials. McGraw Hill. hlm. 56. ISBN 978-0-07-015389-9.

[1]

[2]