Pengertian dan Jenis Deformasi dalam Fisika

Pengertian dan Jenis Deformasi dalam Fisika - Dalam istilah fisika, deformasi adalah perubahan bentuk objek padat, disebabkan oleh penggunaan energi atau pemanasan objek. Deformasi dalam mekanika kuantum adalah transformasi sebuah benda dari kondisi semula ke kondisi terkini. Makna dari “kondisi” dapat diartikan sebagai serangkaian posisi dari semua partikel yang ada di dalam benda tersebut. Sebuah deformasi dapat disebabkan oleh gaya eksternal, gaya internal (seperti gravitasi atau gaya elektromagnetik) atau perubahan temperatur di dalam benda (pemuaian).

Deformasi di bawah kekuatan perentang mungkin adalah bentuk deformasi yang paling dikenal, dimana materi padat melawan gaya kompresi dengan cukup baik. Para fisikawan menbedakan antara situasi-situasi dimana deformasi secara permanen mengubah bentuk material, contohnya deformasi plastik dan kasus-kasus dimana sebuah objek bisa kembali ke bentuk asalnya setelah gaya deformasi disingkirkan. Perentangan yang berlebihan akan membuat objek patah.

Hukum Hooke menyatakan bahwa, untuk deformasi elastis, tingkat deformasi x (misalnya, untuk perentangan per atau pegas) sebanding dengan gaya deformasi yang digunakan pada per atau pegas. Bentuk persamaannya adalah F=kx, dimana k adalah konstanta yang mengukur resistensi objek terhadap deformasi yang dikenal sebagai kekuatan objek.

Regangan adalah bagian dari deformasi, yang dideskripasikan sebagai perubahan relatif dari partikel-partikel di dalam benda yang ukan merupakan benda kaku. Definisi lain dari regangan bisa berbeda-beda tergantung pada bidang istilah tersebut digunakan atau dari dan ke titik mana regangan terjadi.

Dalam benda kontinu, bidang yang terdeformasi dihasilkan dari tegangan yang diaplikasikan akibat adanya gaya atau pemuaian di dalam benda. Hubungan antara tegangan dan regangan diekspresikan sebagai persamaan konstitutif, seperti hukum Hooke mengenai elastisitas linier. Benda yang terdeformasi dibedakan menjadi dua jenis

Deformas Elastis

Benda yang terdeformasi dapat kembali ke kondisi semula setelah gaya yang diaplikasikan dilepas, dan itu disebut deformasi elastis.

Deformasi Plastis

Benda yang terdeformasi tidak saat dikembalikan meski gaya telah dilepas, yang disebut dengan deformasi plastis, yang terjadi ketika benda hasil dari slip atau mekanisme dislokasi pada tingkat atom. Tipe lainnya dari deformasi yang tidak dapat kembali yaitu deformasi viscous atau deformasi vikoelastisitas.

Dalam kasus deformasi elastis, fungsi respon yang tekait dengan regangan terhadap reganagan dijelaskan dalam eksperimen tensor hukum Hooke.

Perbedaan deformas elastis dan plastis akan lebih mudah dipahami menggunakan diagram tegangan dan regangan dari hasil uji tarik, adapun diagram tersebut diperlihatkan pada gambar 1.

Gambar 1. Deformasi Elastis dan Plastis Pada Kurva Tegangan vs Regangan Hasil Uji Tarik

Jika suatu benda kerja dikenai beban sampai pada daerah plastis, maka perubahan bentuk yang akan terjadi adalah gabungan antara deformasi elastis dan plastis adalah deformasi total.

Jika beban kerja dihilangkan, maka deformasi elastis juga menghilang, sehingga hanya ada deformasi plastis saja. Jadi deformasi plastis adalah deformasi yang tertinggal setelah gaya yang dilepas atau setelah benda kerja menghasilkan produk baru. Sederhanya, produk terakhir dari sebuah proses deformasi adalah produk yang mempunyai deformasi plastis.

Sumber : Ikatan Tutor Indonesia. 2015. A-Z Menguasai Fisika dalam 10 Menit. Yogyakarta : Penerbit Indoliterasi.