Kekuatan
tekan adalah kapasitas dari suatu bahan atau struktur dalam menahan beban
yang akan mengurangi ukurannya. Kekuatan tekan dapat diukur dengan
memasukkannya ke dalam kurva tegangan-regangan dari data yang didapatkan dari
mesin uji. Beberapa bahan akan patah pada batas tekan, beberapa mengalami
deformasi yang tidak dapat dikembalikan. Deformasi tertentu dapat dianggap
sebagai batas kekuatan tekan, meski belum patah, terutama pada bahan yang tidak
dapat kembali ke kondisi semula (irreversible). Pengetahuan mengenai kekuatan
tekan merupakan kunci dalam mendesain sebuah struktur. Kekuatan tekan dapat
diukur dengan mesin uji universal. Pengujian kekuatan
tekan, seperti halnya pengujian kekuatan
tarik, dipengaruhi oleh kondisi pengujian (penyiapan spesimen,
kondisi kelembaban dan temperatur ruang uji, dan sebagainya).
Kekuatan
tarik (tensile strength, ultimate tensile strength) adalah tegangan maksimum yang bisa ditahan oleh
sebuah bahan ketika diregangkan atau ditarik, sebelum bahan tersebut patah.
Kekuatan tarik adalah kebalikan dari kekuatan
tekan, dan nilainya bisa berbeda.
Beberapa
bahan dapat patah begitu saja tanpa mengalami deformasi, yang berarti benda
tersebut bersifat rapuh atau getas (brittle). Bahan lainnya akan meregang dan
mengalami deformasi sebelum patah, yang disebut
dengan benda elastis (ductile).
Kekuatan
tarik umumnya dapat dicari dengan melakukan uji tarik dan
mencatat perubahan regangan dan tegangan. Titik tertinggi dari kurva
tegangan-regangan disebut dengan kekuatan tarik
maksimum (ultimate tensile strength). Nilainya tidak bergantung pada
ukuran bahan, melainkan karena faktor jenis bahan. Faktor lainnya yang dapat
mempengaruhi seperti keberadaan zat pengotor dalam bahan, temperatur dan
kelembaban lingkungan pengujian, dan penyiapan spesimen.
Kuat tekan merupakan daya tahan bahan untuk mempertahankan bentuknya ketika mengalami gaya tekan. Gaya tekan adalah gaya yang diberikan oleh lantai (bidang) pada benda. Arah gaya tekan normal selalu tegak lurus terhadap bidang (baik bidang horizontal maupun bidang miring). Gaya tekan timbul akibat akibat dari gaya benda yang menekan lantai. Kuat tekan yang berada pada nilai relatif rendah bisa diukur dengan prinsip sederhana. Kuat tekan kripik kentang misalnya, bisa diukur dengan meletakkan kripik di atas neraca, kemudian kripik ditekan dari arah atas sampai pecah. Gaya ketika keripik pecah dinyatakan sebagai kuat tekan. Perhatikan bahwa pecah untuk kripik kentang merupakan indikator perubahan bentuk. Untuk kemasan kardus, botol plastik atau kaleng aluminium, indicator perubahan bentuk adalah penyok. Perubahan bentuk balok semen atau kaca adalah pecah atau patah
Massa adalah banyaknya zat yang terkandung di dalam suatu benda. Satuan SI-nya adalah kilogram (kg). Sedangkan berat adalah besarnya gaya yang dialami benda akibat gaya tarik pada benda tersebut. Satuan SI-nya Newton (N). Untuk mengukur massa benda dapat digunakan neraca atau timbangan.
Neraca
merupakan alat yang digunakan untuk mengukur massa benda atau logam. Neraca
dibedakan menjadi beberapa jenis, seperti neraca analitis dua lengan, neraca
Ohauss, neraca lengan gantung, dan neraca digital.
Kawat
memiliki ciri yang ketika diuji maka kawat ditarik sehingga panjang kawat
memanjang dan diameternya mengecil, ketika ditarik melebihi elastisitasnya maka
kawat akan putus. Benda elastisitas juga memiliki batas elastisitas tertentu.
Andaikan benda elastis diberi gaya tertentu dan kemudian dilepaskan. Jika
bentuk benda tidak kembali ke bentuk semula, berarti berarti gaya yang
diberikan telah melewati batas elastisitasny. Keadaan itu juga dinamakan
keadaan plastis.
Jika
kita menarik ujung pegas, sementara ujung yang lain terikat tetap, pegas akan
bertambah panjang. Jika pegas kita lepaskan, pegas akan kembali ke posisi
semula akibat gaya pemulih .
Pertambahan
panjang pegas saat diberi gaya akan sebanding dengan besar gaya yang
diberikan. Hal ini sesuai dengan hukum Hooke, yang menyatakan bahwa:
“
jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka perubahan panjang
pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya”
Besar
gaya pemulih sama dengan besar gaya yang diberikan, yaitu ,tetapi arahnya
berlawanan:
Berdasarkan
hukum Hooke, besar gaya pemulih pada pegas yang ditarik sepanjang
adalah : Fr = -kΔL
dengan
k adalah konstanta yang berhubungan dengan sifat kekakuan pegas.
Persamaan
tersebut merupakan bentuk matematis hukum Hooke. Dalam SI, satuan k adalah .
Tanda negatif pada persamaan menunjukkan bahwa gaya pemulih berlawanan arah
dengan simpangan pegas
Daftar
pustaka:
·
E.J. Pavlina and C.J. Van Tyne, "Correlation of Yield
Strength and Tensile Strength with Hardness for Steels", Journal
of Materials Engineering and Performance, 17:6 (December 2008)
·
Callister W.D. Jr., Materials Science
& Engineering an Introduction, John Wiley & Sons, 2003 U.S.A
·
https://www.utakatikotak.com/kongkow/detail/8839/Modulus-Elastisitas-dan-Hukum-Hooke-Beserta-Contoh-dan-Pembahasan
(diakses pada tanggal 16 juni 2020)
