Tegangan dan Regangan

Gaya yang bekerja pada satu satuan luas penampang bahan disebut tegangan (stress), dinyatakan dalam rumus di bawah :

Keterangan :
σ = tegangan (Pa atau Nm2)
F = gaya (N)
A = Luas penampang (m2)

Regangan (strain), yaitu pertambahan panjang untuk tiap-tiap satuan panjang bahan, yang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :

Keterangan :
ε = regangan (strain)
ΔL = pertambahan panjang (m)
L = luas penampang (m2)

Menurut percobaan Robert Hooke yang kemudian menjadi hukum Hooke diperoleh seperti gambar di bawah.

Jika kurva pada grafik gambar di bawah diteliti tampak hal-hal berikut :

Hubungan antara tegangan dan regangan

Grafik Hubungan Antara Tegangan (σ) dan Regangan (ε) Pada Suatu Logam :

1. Tegangan berbanding lurus dengan regangan, yang ditunjukkan oleh garis OP. Daerah ini disebut daerah proporsionalitas dan pada daerah inilah berlakunya Hukum Hooke.

Bunyi Hukum Hooke : Perbandingan antara tegangan dan regangan ialah konstan.

Konstanta ini kemudian dikenal sebagai modulus Young yang diberi lambang E, yang juga merupakan gradien garis OP.

Jadi,

Maka,

Keterangan :
ΔL = pertambahan panjang (m)
F = gaya (N)
L = panjang mula-mula (m)
E = modulus Young (Pa)
A = Luas penampang (m2)

2. Titik E merupakan batas elastik.

3. Titik Y merupakan titik Yield (Yield Point).

Pada daerah ini bahan mengalami kehilangan sifat elastisitasnya dan akhirnya berubah sifatnya menjadi plastis.

4. Titik UTS (Ultimate Tensil Strength) atau daya rentang akhir, merupakan ukuran yang sangat berguna untuk mengetahui kekuatan suatu bahan.

5. Titik B adalah titik patah atau putus.

Baca Juga :  Induksi Elektromagnetik