Cara Menghitung Modulus Elastisitas

Halo Sobat TeknoBgt, kali ini kita akan membahas tentang cara menghitung modulus elastisitas. Modulus elastisitas adalah ukuran kekakuan suatu bahan. Dalam dunia teknik, modulus elastisitas sangat penting untuk menentukan kekuatan suatu bahan dalam mengalami beban tertentu.

Pendahuluan

Modulus elastisitas merupakan salah satu parameter yang digunakan dalam analisis kekuatan bahan. Modulus elastisitas dapat dihitung dengan menggunakan beberapa metode, tergantung pada jenis bahan yang dianalisis. Pada artikel ini, kita akan membahas cara menghitung modulus elastisitas pada bahan yang homogen dan isotropik.

Homogen dan Isotropik

Bahan dikatakan homogen jika sifat-sifatnya homogen di seluruh bagian bahan, baik itu sifat kimia maupun sifat fisik. Sedangkan isotropik berarti bahan memiliki sifat yang sama di semua arah.

Bahan homogen dan isotropik sangat mudah dianalisis karena sifat-sifatnya tidak berubah pada semua arah. Oleh karena itu, dalam artikel ini, kita akan membahas cara menghitung modulus elastisitas pada bahan homogen dan isotropik.

Cara Menghitung Modulus Elastisitas

Metode Statik

Metode statik adalah metode yang digunakan untuk mengukur modulus elastisitas dengan memberikan beban pada bahan dan mengukur perubahan panjang atau deformasi pada bahan tersebut. Metode ini sangat cocok untuk bahan yang kuat dan kaku.

Untuk menghitung modulus elastisitas dengan metode statik, kita harus melakukan beberapa langkah sebagai berikut:

Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung modulus elastisitas dengan metode statik adalah sebagai berikut:

E = (F/A) / (ΔL/L)

Dimana:

• E = modulus elastisitas (Pa)
• F = gaya yang diberikan (N)
• A = luas penampang bahan (m2)
• ΔL = perubahan panjang atau deformasi pada bahan (m)
• L = panjang bahan (m)

Untuk contoh penerapan rumus di atas, lihat tabel di bawah ini:

Dari tabel di atas, kita dapat menghitung modulus elastisitas dengan menggunakan rumus yang telah dijelaskan sebelumnya:

E = (1000/0.01) / (0.001/1) = 100000 Pa = 100 kPa

Metode Dinamik

Metode dinamik adalah metode yang digunakan untuk mengukur modulus elastisitas dengan memanfaatkan gelombang bunyi yang merambat pada bahan tersebut. Metode ini sangat cocok untuk bahan yang lunak dan elastis. Metode dinamik juga disebut dengan metode ultrasonik atau akustik.

Untuk menghitung modulus elastisitas dengan metode dinamik, kita harus melakukan langkah-langkah sebagai berikut:

Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung modulus elastisitas dengan metode dinamik adalah sebagai berikut:

E = ρv2

Dimana:

• E = modulus elastisitas (Pa)
• ρ = massa jenis bahan (kg/m3)
• v = kecepatan gelombang bunyi pada bahan (m/s)

Untuk contoh penerapan rumus di atas, lihat tabel di bawah ini:

Dari tabel di atas, kita dapat menghitung modulus elastisitas dengan menggunakan rumus yang telah dijelaskan sebelumnya:

E = 7800 x 6000 x 6000 = 280800000000 Pa = 280.8 GPa

FAQ

1. Apa itu modulus elastisitas?

Modulus elastisitas adalah ukuran kekakuan suatu bahan. Dalam dunia teknik, modulus elastisitas sangat penting untuk menentukan kekuatan suatu bahan dalam mengalami beban tertentu.

2. Apa bedanya metode statik dan metode dinamik dalam menghitung modulus elastisitas?

Metode statik adalah metode yang digunakan untuk mengukur modulus elastisitas dengan memberikan beban pada bahan dan mengukur perubahan panjang atau deformasi pada bahan tersebut. Sedangkan metode dinamik adalah metode yang digunakan untuk mengukur modulus elastisitas dengan memanfaatkan gelombang bunyi yang merambat pada bahan tersebut.

3. Apa saja langkah-langkah yang harus dilakukan dalam menghitung modulus elastisitas dengan metode statik?

Langkah-langkah yang harus dilakukan dalam menghitung modulus elastisitas dengan metode statik adalah menentukan jenis bahan, mengukur dimensi bahan, memberikan beban pada bahan, mengukur perubahan panjang atau deformasi pada bahan, dan menghitung modulus elastisitas.

Kesimpulan

Modulus elastisitas adalah ukuran kekakuan suatu bahan. Dalam dunia teknik, modulus elastisitas sangat penting untuk menentukan kekuatan suatu bahan dalam mengalami beban tertentu. Modulus elastisitas dapat dihitung dengan menggunakan metode statik dan metode dinamik, tergantung pada jenis bahan yang dianalisis.

Adapun rumus yang digunakan dalam menghitung modulus elastisitas adalah E = (F/A) / (ΔL/L) untuk metode statik dan E = ρv2 untuk metode dinamik.

Semoga Bermanfaat dan Sampai Jumpa di Artikel Menarik Lainnya

Cara Menghitung Modulus Elastisitas