Apa Itu Tubuh Elastis?

Elastisitas adalah kemampuan untuk berubah bentuk, dengan reversibilitas lengkap — kemampuan untuk memantul kembali ke bentuk atau keadaan yang setara dengan yang sebelum gaya yang diterapkan secara bertahap mengubah bentuk benda atau benda. Salah satu contoh benda elastis yang setidaknya memenuhi deskripsi tersebut adalah bola bilyar, yang setelah bertabrakan dengan bola bilyar lain akan kembali ke bentuk aslinya. Contoh lain dari tubuh elastis adalah pegas, atau ikat pinggang spandex. Ini mendapatkan kembali bentuknya setelah menjalani kompresi atau peregangan. Prinsip fisika yang terlibat adalah hukum Hooke.

Berkaitan dengan elastisitas linier, hukum Hooke menyatakan bahwa gaya yang diterapkan pada sesuatu yang ekuivalen dengan pegas sama dengan hasil kali negatif pegas atau konstanta laju dikalikan perubahan koordinat untuk dimensi di mana gaya tersebut diterapkan. Untuk pegas yang mengalami deformasi sepanjang arah x dari titik diamnya, hukum Hooke ditulis F = kx. Karena sebanding dengan benda elastis, ketika gaya terputus, pegas, jika tidak bermassa, kembali ke titik relaksasinya. Jika, di sisi lain, sebuah massa melekat pada pegas, objek, ketika dilepaskan, bergerak melampaui titik relaksasi, berosilasi bolak-balik, sampai gesekan internal mengakhiri proses. Objek di dunia nyata dapat dengan mudah ditekan melampaui batas elastisitasnya.

Ketika benda elastis bertabrakan dengan benda elastis lainnya, deformasi pada kedua benda bersifat sesaat dan energi kinetik kekal. Dalam tumbukan seperti itu, jika kedua benda memiliki massa yang sama, dan benda #1 dengan kecepatan V1, menumbuk benda #2 dengan kecepatan V2, benda #1 akan berhenti total dan semua momentumnya akan dipindahkan ke benda #2 . Demonstrasi klasik dari hal ini adalah sekelompok bandul yang terbuat dari tali yang diikat pada titik yang sama di atas dan diikatkan pada bola logam dengan massa yang sama di bagian bawahnya, masing-masing bersentuhan. Jika pendulum paling kiri diayunkan, ketika memukul bola berikutnya, semua momentumnya ditransfer ke sana, yang ditransfer ke yang ketiga setelah memukulnya, dan seterusnya. Akhirnya, bola terakhir terlihat bergerak ke kanan, dengan seluruh energi bandul pertama; pameran ini dikenal sebagai buaian Newton.

Demonstrasi elastisitas lainnya adalah dengan memantulkan bola gading pada permukaan datar yang sangat keras yang telah diolesi minyak. Gading memiliki koefisien elastisitas yang luar biasa tinggi. Bola akan memantul sangat hampir ke ketinggian semula, menggambarkan kehilangan energi kinetik yang minimal dalam proses tersebut. Sebuah benda yang dipaksa melampaui batas elastisnya dapat menunjukkan deformasi plastis, dimana perubahannya bersifat permanen. Dalam logam, deformasi permanen seperti itu sering melibatkan dislokasi atom dalam matriks kristal.