Teori Elastisitas Zat Padat
Bila dibandingkan dengan zat cair, maka zat padat lebih keras dan lebih berat.
Mengapa zat padat lebih keras?
Tidak lain karena molekul-molekul zat padat tersusun lebih rapat. Sehingga ikatan di antara molekul tersebut relatif kuat.
Ini lah sebabnya mengapa zat padat relatif sukar dipecah-pecah dengan tangan kosong.
Misalnya, untuk membelah kayu diperlukan alat lain dan gaya yang besar.
Setiap usaha untuk memisahkan molekul-molekul zat padat, sebagai contoh tarikan dan tekanan, akan selalu dilawan oleh gaya tarik - menarik antarmolekul zat padat itu sendiri.
Perhatikan sebuah penggaris yang diletakkan di atas meja, lalu dijepit salah satu ujungnya dan digetarkan ujung lainnya. Saat penggaris ditarik sedikit kemudian dilepaskan, akan terlihat bahwa penggaris tersebut akan kembali ke bentuk semula.
Begitu pula dengan karet gelang yang direntangkan. Jika gaya tarik untuk merentangkannya dihilangkan maka karet gelang tersebut akan kembali ke bentuk semula.
Contoh lain, sebuah pegas yang digantungi dengan beban pada salah satu ujuungnya, akan kembali ke panjangnya semula bila beban tersseut diambil kembali.
Benda yang memiliki sifat seperti contoh-contoh di atas yang apabila diberi gaya akan berubah bentuk / formasinya baik panjang, luas mau pun volume dan akan kembali ke bentuk awal saat gaya luar nya dihilangkan disebut benda elastis.
Bagaimana dengan beton?
Bagaimana dengan baja tulang beton atau linggis?
Apakah benda benda ini juga bersifat elastis?
Perhatikan fenomena jembatan saat mobil besar lewat!
Ternyata kedua benda ini juga bersifat elastis. Dan, pada prinsipnya semua benda padat memiliki sifat elastisitas, hanya saja tingkat elastisitasnya berbeda-beda.
Ada benda-benda yang sangat elastis sehingga hanya butuh gaya sedikit saja sudah dapat terlihat sifat elastisitasnya. Namun, ada juga benda-benda yang butuh gaya yang cukup besar agar muncul sifat elastisitasnya seperti beton jembatan.
Untuk benda-benda yang memiliki elastisitas sangat kecil, katakanlah hampir tidak elastis, benda tersebut disebut benda plastis. Misalnya plastisin, lumpur, tanah liat.
Lalu, bagaimana dengan bahan-bahan yang sehari-hari kita sebut dengan "plastik" ?
Apakah benar-benar benda tersebut termasuk benda plastik?
Bagaimana pula dengan kaca?
Mengejutkan, ternyata kaca termasuk benda yang cukup elastis. Serat kaca atau fiber glass terbuat dari kaca yang dapat dengan mudah kita lengkungkan seperti halnya tali.
Banyak bahan-bahan yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari yang bersifat elastis namun hanya sementara. Ketika gaya yang dikerjakan pada benda tersebut terlalu besar, benda tersebut akan berubah bentuk dan mungkin tidak kembali ke bentuk semula.
Keadaan ini dikatakan sebagai keadaan di mana batas elastisitas bahan telah terlampaui.
Benda-benda yang memiliki sifat seperti ini contohnya rangka mobil, baja, beton.
Elastisitas bahan dapat diketahui seperti apa ayng telah dikerjakan dan diamati oleh Robert Hooke. Yang pada akhirnya menghasilkan hukum Hooke.
Apa yang dilakukan oleh Hooke?
Kurang lebih ilustrasinya sebagai berikut.
Sebuah pegas memiliki panjang awal, misal 20 cm. Pegas digantungkan pada sebuah bilah. Ujung digantungkan beban. Saat digantngkan beban kecil, misal 10 N, pegas akan mulur 1 cm. Saat ditambah lagi menjadi 20 N, pegas tambah mulur lagi menjadi 2 cm. Begitu terus menerus setiap ditambah beban 10 N akan bertambah mulur sebesar 1 cm. Sampai pada batas beban tertentu kenaikan beban berbanding lurus dengan pertambahan panjangnya. Setelah melewati batas ini, kenaikan beban tidak berbanding lurus lagi dengan pertambahan panjangnya.
Setelah melewati batas beban tersebut, bila beban naik 10 N lagi, pertambahan panjangnya akan lebih cepat, bukan lagi naik 1 cm melainkan 2 atau bahkan 3 cm. Dan seterusnya.
Kemudian bila divisualisasikan menjadi seperti berikut ini:
Up Next ==>
