Rumus Modolus Bulk Dan Penjelasannya

Rumus Modolus  Bulk dan Penjelasannya

Senang bisa jumpa lagi sobat BT. Hari ini Om BT akan sharing terkait Rumus Modolus  Bulk dan Penjelasannya. Istilah modulus lebih dikenal dengan ilmu fisika saat kita membahas perihal elastisitas.  

Dalam ilmu fisika, elastisitas yaitu kecenderungan materi padat untuk kembali ke bentuk aslinya sesudah terdeformasi. Benda padat akan mengalami deformasi saat gaya diaplikasikan padanya. Jika materi tersebut elastis, benda tersebut akan kembali ke bentuk dan ukuran awalnya saat gaya dihilangkan.

Alasan fisika untuk sikap lentur bisa sangat berbeda untuk materi yang berbeda. Dalam logam, kisi (lattice) atom berubah ukuran dan bentuk saat kerja diaplikasikan (energi ditambahkan) pada sistem. Ketika gaya dihilangkan, kisi-kisi kembali ke keadaan energi orisinil yang lebih rendah. Untuk karet dan polimer lain, elastisitas disebabkan oleh peregangan rantai polimer saat kerja diterapkan.

Elastisitas tepat hanya merupakan asumsi dari yang bersama-sama dan beberapa materi tetap murni lentur bahkan sesudah deformasi yang sangat kecil. Dalam rekayasa, jumlah elastisitas suatu material ditentukan oleh dua jenis parameter material. Jenis pertama parameter material disebut modulus yang mengukur jumlah gaya per satuan luas (stress) yang diharapkan untuk mencapai sejumlah deformasi tertentu. Satuan modulus yaitu pascal (Pa) atau pon gaya per inci persegi (psi, juga lbf/in²). Modulus yang lebih tinggi biasanya mengatakan bahwa materi tersebut sulit untuk mengalami deformasi. Tipe kedua parameter mengukur batas elastis. Batas sanggup menjadi stres luar dimana materi tidak lagi lentur atau deformasi luar dimana elastisitas hilang.

Ketika menggambarkan elastisitas relatif dari dua bahan, baik modulus dan batas lentur harus diperhitungkan. Karet biasanya mempunyai modulus rendah dan cenderung untuk meregang jauh (yaitu, mereka mempunyai batas lentur tinggi) dan tampak lebih lentur daripada logam (modulus tinggi dan batas lentur rendah) dalam kehidupan sehari-hari. Dari dua materi karet dengan batas lentur yang sama, satu dengan modulus yang lebih rendah akan tampak lebih elastis.

Modulus yang berlaku dalam deformasi hanya modulus Young (atau bisa disebut dengan modulus elastisitas), modulus geser, dan modulus bulk. Semua modulus tersebut berperan dalam banyak sekali jenis deformasi yang terjadi terhadap suatu benda. Modulus lainnya (meski tidak selalu disebut sebagai modulus) yang berperan dalam deformasi benda yaitu Poisson Ratio, Lame's Parameter, dan modulus P-wave.

Yang umum digambarkan dalam deformasi diantaranya:

Modulus young, yaitu deskripsi matematis dari kecenderungan suatu benda untuk berdeformasi secara lentur saat suatu gaya dikenakan terhadap benda tersebut. Modulus elastisitas yaitu rasio dari tegangan dan regangan, atau jikalau digambarkan dalam kurva tegangan-regangan, maka modulus elastisitas yaitu kemiringannya.

Modulus geser (atau modulus rigiditas), yaitu rasio dari tegangan geser dan regangan geser. Pemahamannya sama dengan modulus Young, hanya saja perbedaannya ada pada arah gaya dan tegangan yang terjadi. Pada tegangan geser, gaya diaplikasikan secara tangensial, sedangkan pada tegangan biasa, gaya diaplikasikan secara tegak lurus. Sehingga arah regangannya pun berbeda. Mungkin akan cukup sulit untuk memahaminya, tapi memang begitulah.

Modulus bulk dengan lambang K atau B suatu zat yaitu ukuran resistansi zat itu pada kompresi uniform. Didefinisikan sebagai rasio kenaikan tekanan infinitesimal terhadap penurunan relatif volume yang dihasilkan. Satuan SI modulus bulk yaitu pascal, dan bentuk dimensionalnya yaitu M^1L^−1T^−2.

Poisson Ratio, yaitu rasio kontraksi terhadap ekstensi atau rasio dari tegangan yang terjadi tegak lurus dengan beban terhadap tegangan aksial.

Modulus elastisitas yaitu ukuran kekakuan suatu bahan. Makara semakin tinggi nilainya semakin sedikit perubahan bentuk pada suatu benda apabila diberi gaya.

Fokus kita pada pembahasan kali ini yaitu Rumus Modulus Bulk :

Definisi: 

Modulus bulk  dapat secara formal didefinisikan dengan persamaan

${\displaystyle K=-V{\frac {\mathrm {d} P}{\mathrm {d} V}}}$

di mana ${\displaystyle P}$ adalah tekanan, ${\displaystyle V}$ adalah volume, dan ${\displaystyle dP/dV}$ melambangkan turunan tekanan terhadap volume. Secara ekuivalen:

${\displaystyle K=\rho {\frac {\mathrm {d} P}{\mathrm {d} \rho }}}$

di mana ρ adalah densitas dan dP/dρ melambangkan turunan tekanan terhadap densitas. Invers modulus bulk adalah kompresibilitas zat tersebut.

Relasi termodinamika : 

Secara sempit, modulus bulk yaitu suatu kuantitas termodinamika, dan untuk memberi spesifikasi suatu modulus bulk perlu diberi spesifikasi bagaimana suhu berubah-ubah saat mengalami kompresi: suhu konstan (isotermik ), entropi konstan (adiabatik ), dan variasi-variasi lain mungkin terjadi. Pembedaan demikian khususnya relevan untuk gas.

Bagi suatu gas ideal, modulus bulk adiabatik ${\displaystyle K_{S}}$ dihitung dengan

${\displaystyle K_{S}=\gamma \,P}$

dan modulus bulk isotermal ${\displaystyle K_{T}}$ dihitung dengan

${\displaystyle K_{T}=P\,}$

di mana

γ adalah indeks adiabatik, kadangkala disebut κ.

P adalah tekanan.

Bilamana gas itu bukan ideal, persamaan-persamaan ini hanya memberi asumsi modulus bulk. Dalam suatu cairan, modulus bulk K dan densitas ρ ditentukan oleh kecepatan suara c (pressure waves), berdasarkan rumus Newton-Laplace

${\displaystyle c={\sqrt {\frac {K}{\rho }}}.}$

Dalam benda padat, ${\displaystyle K_{S}}$ dan ${\displaystyle K_{T}}$ mempunyai nilai yang hampir sama. Benda padat juga sanggup menahan gelombang transvers: untuk bahan-bahan semacam ini satu modulus elastik tamabahan, misalnya modulus geser, dibutuhkan untuk memilih kecepatan gelombang.

Modulus bulk sanggup diukur memakai difraksi debu di bawah tekanan. Ini merupakan sifat suatu cairan yang mengatakan kemampuan untuk mengubah volume di bawah tekanan.

Demikian sharing Om BT hari ini tentang Rumus Modolus Bulk dan Penjelasannya. Semoga bermanfaat. [BT]

Sumber http://www.blogteknisi.com

Berlangganan Informasi Terbaru: