Tegangan, Regangan, dan Modulus Elastisitas

A.      Tegangan, Regangan, dan Modulus Elastisitas

Ada dua pengertian dasar dalam mempelajari sifat elastis benda padat, yaitu tegangan (stress) dan regangan (strain). Pembahasan mengenai keduanya diuraikan pada bagian berikut.

1.      Tegangan

Tegangan (stress) pada benda, didefinisikan sebagai gaya persatuan luas penampang benda tersebut. Tegangan diberi simbol  (dibaca sigma). Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

2.      Regangan

Regangan ialah perubahan relatif ukuran atau bentuk benda yang mengalami tegangan. Atau dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara penambahan panjang benda  terhadap panjang mula-mula . Regangan dirumuskan sebagai berikut.

3.      Modulus Elastisitas (modulus Young)

Selama gaya F yang bekerja pada benda elastis tidak melampaui batas elastisitasnya, maka perbandingan antara tegangan (   ) dengan regangan (  ) adalah konstan. Bilangan (konstanta) tersebut dinamakan modulus elastis atau modulus Young (E). Jadi, modulus elastis atau modulus Young merupakan perbandingan antara tegangan dengan regangan yang dialami oleh suatu benda. Secara matematis ditulis seperti berikut.

dengan satuan E dalam N/m².

Nilai modulus Young untuk beberapa jenis bahan ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut.