Elastisitas & Hukum Hooke

Dalam fisika, elastisitas adalah kemampuan suatu zat padat untuk kembali ke bentuk awal setelah mendapat gangguan luar yang diterapkan dan kemudian dihilangkan. Sebuah benda dengan tingkat tinggi elastisitasnya.

mampu untuk memiliki banyak perubahan bentuknya, dan masih bisa kembali ke bentuk aslinya. Zat padat dengan sedikit atau tanpa elastisitas baik menjadi cacat permanen atau pecah ketika sebuah gaya yang diterapkan kepada mereka. Elastisitas secara jangka panjang juga dapat digunakan untuk menggambarkan kemampuan proses atau sistem untuk meregangkan atau bersikap fleksibel.
Karena molekul yang membentuk zat padat, cairan, dan gas, mereka semua bereaksi secara berbeda terhadap tekanan dari luar. Molekul-molekul yang membentuk zat padat diposisikan sangat dekat bersama-sama dan ditemukan dalam susunan yang rapat. Ini berarti bahwa ada sedikit ruang yang akan diberikan ketika gaya diterapkan pada suatu padatan. Molekul-molekul cairan dan gas dalam posisi menyebar yang terpisah lebih jauh, dan bergerak lebih bebas daripada zat padat. Ketika sebuah gaya yang diterapkan pada cairan dan gas, mereka dapat mengalir di sekitar gaya, atau akan mengalami dikompresi, atau tidak seperti kebanyakan zat padat.
Ada tiga kelas yang berbeda regangan (strain), tengangan (stress) dan geser yang dapat mempengaruhi benda padat. Yang pertama adalah strain, juga disebut regangan, yang terjadi ketika gaya yang sama tetapi berlawanan arah diterapkan pada kedua ujung benda. Kompresi merupakan jenis yang kedua dari stress atau tegangan, yang terjadi ketika sebuah benda yang diletakkan di bawah tekanan, atau gaya dorong pada zat padat ini dalah arah 90 derajat dari permukaannya (atau tegak lurus). Bayangkan seperti meremukan gulungan kertas kosong diantara tangan Anda dengan tangan Anda di kedua ujung. Jenis terakhir dari tegangan adalah geser, yang terjadi ketika gaya tersebut sejajar dengan permukaan benda.

Awalnya, ketika gaya apapun diterapkan untuk suatu zat padat, hal itu akan menolak dan tetap dalam bentuk aslinya. Ketika gaya meningkat, zat padat tidak akan mampu mengimbangi perlawanan dan akan mulai berubah bentuk, atau menjadi cacat. Sama seperti berbagai jenis zat padat yang memiliki sifat elastis yang berbeda, mereka juga dapat menahan berbagai tingkat kekuatan sebelum terpengaruh. Akhirnya, jika gaya telah cukup kuat, bentuk cacat akan menjadi permanen atau padatan akan pecah.
Ini adalah jumlah gaya yang diterapkan pada suatu objek, bukan durasi, yang akan menentukan apakah ia dapat kembali ke bentuk semula. Ketika zat padat tidak dapat kembali ke bentuk aslinya, dikatakan telah melewati batas elastis. Batas elastis adalah jumlah maksimum tegangan yang dapat dialami oleh zat padat yang akan memungkinkan untuk kembali ke bentuk normal. Batas ini tergantung pada jenis bahan yang digunakan. Misalnya karet gelang memiliki elastisitas tinggi, dan dengan demikian batas elastis tinggi dibandingkan dengan batu bata beton, yang hampir tidak elastis dan memiliki batas elastis yang sangat rendah.
Seperti disebutkan di atas, untuk deformasi (atau perubahan bentuk) yang kecil, bahan yang paling elastis seperti pegas menunjukkan elastisitas linier dan dapat dijelaskan oleh hubungan linear antara tegangan dan regangan. Hubungan ini dikenal sebagai hukum Hooke. Sebuah versi geometri pengaruh gaya terhadap perubahan bentuk pertama kali dirumuskan oleh Robert Hooke pada tahun 1675, hubungan linear sering disebut sebagai hukum Hooke. Hukum ini dapat dinyatakan sebagai hubungan antara gaya F dan perubahan panjang Δx,

F =-k Δx,

di mana k adalah konstanta yang dikenal sebagai tingkat atau konstanta pegas.

                                       

                            hukum hooke dan elastisitas                        

Konstanta pegas sendiri memiliki arti fisis sebagai ukuran kekakuan dari sebuah benda. Atau dengan kata lain, pegas yang memiliki kontansta pegas k yang besar cenderung lebih kaku dan berlaku sebaliknya.