stress dan strain

STRESS DAN STRAIN
Suatu bendan akan dapat mengalami perubahan bentuk jika kita kebakan gaya terhadapnya.
1. Tensile force
2. Compression force
3. Bending force
4. Twisting fores/torsion
Ada hubungan antara besarnya gaya yang bekerja dengan derajat perubahan bentuk benda.
ELASTIC DEFORMATION
l0
F
F
l
F
F
l
l0
F
Stress   
A
Strain   
Jika benda kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah mengalami gaya, maka perubahan
bentuknya disebut perubahan bentuk elastik (elastic deformation).
Stiff material (E besar, misal baja)

Slope = E = Young’s Modulus of elasticity
Compliant material (E kecil, misal karet gelang)

Young’s modulus merupakan suatu property dari material, bukan dari suatu obyek. Jika ada 2 bentuk
(misal dengan penampang yang berupa lingkaran dan heksagobal dengan lubang di tengahnya) yang
dibuat dari suatu material, maka hasil test laboratorium akan menghasilkan kurva  vs  yang sama.
Young’s modulus beberapa material
Material
E (MPa)
Baja
200.000
Tulang
18.000
Tendon
1.500
Tulang rawan
20
Anemon laut
0,01
PENGGUNAAN YOUNG’S MODULUS
1. Work of extension

Luas = work of extension

l0
l
Jik suatu benda dikenai gaya tarik sampai benda tersebut bertambah panjang dari l0 menjadi
l, maka kerja yang dilakukan untuk menarik benda tersebut adalah luas di bawah kurva =  (l
– l0).
Dikatakan bahwa benda tersebut menyimpan energi sebesar  (l – l0). Jika gaya yang bekerja
dilepaskan, maka benda tersebut juga akan melepaskan energi sebesar  (l – l0).
2. Work of fracture

Luas = work of fracture

l0
l*
Jika gaya tarik yang dikenakan terhadap suatu suatu benda terus diperbesar, maka benda
tersebut akan bertambah semakin panjang, sampai tercapai suatu keadaan dimana
penambahan gaya akan menyebabkan benda tersebut rusak. Kerja yang dilakukan sehingga
menyebabkan benda menjadi pecah/rusak disebut work of fracture.
Work of fracture beberapa material
Material
E (J/m3)
Baja
105 – 106
Tulang
1.700
Tendon
20.500
Jika suatu benda diregangkan, maka benda tersebut akan menyimpan energi (energi potensial). Jika
gaya regang tersebut dilepaskan, maka benda tersebut akan melepaskan energi yang disimpannya,
tetapi tidak sebanyak energi yang diterimanya. Sebagian energi tersebut berubah menjadi panas.
panas

Luas = work of extension
Work released

l0
resiliance  efficiency 
l*
work released
work of extension
Resiliance beberapa material
Material
Baja
Collagen
Elastin
Sutera
Jumlah kelompok = 14
Tugas:
1. Mata gergaji pemotong baja
2. Ban mobil
Resiliance (%)
99 – 100
93
76
35