Kekuatan elastis (Fdia) adalah gaya yang diberikan pada benda yang memiliki elastisitas, misalnya pegas, karet atau elastis.
Oleh karena itu, gaya ini menentukan deformasi benda ini ketika diregangkan atau ditekan. Ini akan tergantung pada arah gaya yang diterapkan.
Sebagai contoh, mari kita pikirkan pegas yang dipasang pada penyangga. Jika tidak ada gaya yang bekerja padanya, kita katakan itu diam. Pada gilirannya, ketika kita meregangkan pegas ini, itu akan menciptakan gaya ke arah yang berlawanan.
Perhatikan bahwa deformasi yang dialami pegas berbanding lurus dengan intensitas gaya yang diberikan. Jadi, semakin besar gaya yang diberikan (P), semakin besar deformasi pegas (x), seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini:
Rumus kekuatan tarik
Untuk menghitung gaya elastis, kami menggunakan rumus yang dikembangkan oleh ilmuwan Inggris Robert Hooke (1635-1703), yang disebut Hukum Hooke:
F = K x
Dimana,
F: gaya yang bekerja pada benda elastis (N)
K: konstanta elastis (N/m)
x: variasi yang dialami benda elastis (m)
konstanta elastis
Perlu diingat bahwa apa yang disebut "konstanta elastis" ditentukan oleh sifat bahan yang digunakan, dan juga oleh dimensinya.
Contoh
1. Sebuah pegas memiliki salah satu ujung yang dipasang pada penyangga. Ketika menerapkan gaya di ujung yang lain, pegas ini mengalami deformasi 5 m. Tentukan intensitas gaya yang diberikan, dengan mengetahui bahwa konstanta pegas adalah 110 N/m.
Untuk mengetahui kekuatan gaya yang diberikan pada pegas, kita harus menggunakan rumus Hukum Hooke:
F = K x
F = 110. 5
F = 550 N
2. Tentukan variasi pegas yang memiliki gaya kerja 30N dan konstanta elastisitasnya 300N/m.
Untuk mencari variasi yang dialami pegas, kita menggunakan rumus Hukum Hooke:
F = K x
30 = 300. x
x = 30/300
x = 0,1 m
Energi Potensial Elastis
Energi yang terkait dengan gaya elastis disebut energi potensial elastis. Hal ini terkait dengan kerja dilakukan oleh gaya elastis tubuh yang bergerak dari posisi awal ke posisi cacat.
Rumus untuk menghitung energi potensial elastis dinyatakan sebagai berikut:
EPdan = Kx2/2
Dimana,
EPdan: energi potensial elastis
K: konstanta elastis
x: ukuran deformasi tubuh elastis
Ingin tahu lebih banyak? Baca juga:
- Kekuatan
- Energi potensial
- Energi Potensial Elastis
- Rumus Fisika
Latihan Ujian Masuk dengan Umpan Balik
1. (CFU) Sebuah partikel, dengan massa m, bergerak pada bidang horizontal, tanpa gesekan, melekat pada sistem pegas dengan empat cara yang berbeda, ditunjukkan di bawah ini.
Mengenai frekuensi osilasi partikel, centang alternatif yang benar.
a) Frekuensi dalam kasus II dan IV adalah sama.
b) Frekuensi dalam kasus III dan IV adalah sama.
c) Frekuensi tertinggi terjadi pada kasus II.
d) Frekuensi tertinggi terjadi pada kasus I.
e) Frekuensi terendah terjadi pada kasus IV.
Alternatif b) Frekuensi dalam kasus III dan IV adalah sama.
2. (UFPE) Perhatikan sistem massa pegas pada gambar, di mana m = 0,2 Kg dan k = 8,0 N/m. Balok dijatuhkan dari jarak yang sama dengan 0,3 m dari posisi setimbangnya, kembali ke sana dengan kecepatan tepat nol, oleh karena itu tanpa melampaui posisi setimbang sekali pun. Dalam kondisi ini, koefisien gesekan kinetik antara balok dan permukaan horizontal adalah:
a) 1.0
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,707
e) 0.2
Alternatif b) 0,6
3. (UFPE) Sebuah benda bermassa M = 0,5 kg, ditopang pada permukaan horizontal tanpa gesekan, diikatkan pada pegas yang konstanta gaya elastisnya adalah K = 50 N/m. Benda ditarik sejauh 10 cm dan kemudian dilepaskan, mulai berosilasi dalam kaitannya dengan posisi seimbang. Berapakah kecepatan maksimum benda tersebut, dalam m/s?
a) 0,5
b) 1.0
c) 2.0
d) 5.0
e) 7.0
Alternatif b) 1.0
