Hitung perpanjangan suatu bahan yang diberi beban (ΔL = FL/AE) dari gaya, panjang, luas, dan modulus Young, ditambah persen perpanjangan. Selesaikan juga kekuatan yang diperlukan.
Perpanjangan — ΔL = FL / AE
Beban aksial yang diterapkan pada material, dalam newton (N).
Asli, panjang tanpa muatan, dalam milimeter (mm).
Luas penampang gaya yang bekerja, dalam milimeter persegi (mm²).
Gunakan tab Perpanjangan untuk mengetahui seberapa besar regangan suatu material di bawah beban yang diketahui. Gunakan tab Persen untuk melihat regangan yang sama dinyatakan sebagai persentase dari panjang aslinya. Gunakan tab Solve ketika Anda sudah mengetahui target perpanjangan dan perlu mencari gaya yang dibutuhkan untuk menghasilkannya.
2
Masukkan gaya, panjang, luas, dan modulus Young
Gaya (F) adalah beban aksial dalam newton, panjang (L) adalah panjang awal tanpa beban dalam milimeter, luas (A) adalah luas penampang dalam milimeter persegi, dan modulus Young (E) adalah kekakuan material dalam gigapascal. Baja sekitar 200 GPa; aluminium sekitar 69 GPa.
3
Baca perpanjangan dan persen perpanjangan
Kartu hasil menunjukkan perpanjangan dalam milimeter bersama dengan rasio regangan setara dan persen perpanjangan. Baris interpretasi di bawah menguraikan peregangan dalam satu kalimat.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
2 rumus▸
Pemanjangan Aksial
ΔL = FL / (AE)
ΔL adalah perpanjangan (perubahan panjang), F adalah gaya aksial yang diterapkan, L adalah panjang asli, A adalah luas penampang, dan E adalah modulus Young material. Ini adalah hukum Hooke yang disusun ulang untuk deformasi aksial - hukum ini hanya berlaku dalam rentang elastis material, sebelum material tersebut luluh. Contoh: F = 10.000 N, L = 1.000 mm, A = 100 mm², E = 200 GPa → ΔL = (10.000 × 1.000) / (100 × 200.000) = 0,5 mm.
Persen Pemanjangan
% elongation = (ΔL / L) × 100
Membagi perpanjangan dengan panjang asli dan mengalikannya dengan 100 menyatakan regangan sebagai persentase — nilai regangan yang sama dilaporkan pada lembar data material dan sertifikat pabrik (misalnya baja yang diberi nilai perpanjangan putus sebesar 20%).
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
6 istilah▸
Pertambahan panjang suatu material di bawah beban tarik aksial, diukur sebagai jarak absolut (ΔL) atau sebagai persentase dari panjang aslinya. ΔL negatif menunjukkan kompresi dan bukan perpanjangan.
Perubahan panjang suatu benda sepanjang arah penerapan gaya — sebagai lawan dari deformasi tekuk, puntir, atau geser. ΔL = FL/(AE) menjelaskan deformasi aksial secara spesifik.
Ukuran kekakuan suatu material dalam rentang elastisnya: rasio tegangan terhadap regangan. Modulus Young yang lebih tinggi berarti regangan material lebih kecil pada tegangan yang diberikan. Baja (≈200 GPa) jauh lebih kaku dibandingkan aluminium (≈69 GPa) atau karet (≈0,01–0,1 GPa).
Perbandingan tak berdimensi antara perubahan panjang dengan panjang semula (ε = ΔL/L). Persen perpanjangan adalah regangan yang dinyatakan dalam persentase.
Perpanjangan dinyatakan sebagai persentase dari panjang aslinya: (ΔL/L) × 100. Ini adalah cara standar untuk melaporkan keuletan dan regangan pada lembar spesifikasi material.
Berkaitan dengan gaya tarik atau regangan, bukan gaya tekan (mendorong) atau geser. Kalkulator ini memodelkan perpanjangan tarik (peregangan), meskipun rumus yang sama berlaku untuk pemendekan tekan dengan gaya negatif.
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
🔩
Batang Baja Di Bawah Beban
Uji tegangan aksial
Kekuatan (F) 10.000 NPanjang (L) 1,000 mmDaerah (A) 100 mm²Modulus Young (E) 200 IPK
ΔL = FL/(AE) = (10.000 × 1.000) / (100 × 200.000) = 0,5 mm. Batang baja sepanjang 1 meter dengan penampang 100 mm² meregang setengah milimeter di bawah beban aksial 10 kN — berada dalam rentang elastis baja.
📊
Pembingkaian Persen Pemanjangan
Batang yang sama, tampilan persen pertama
Kekuatan (F) 10.000 NPanjang (L) 1,000 mmDaerah (A) 100 mm²Modulus Young (E) 200 IPK
% pemanjangan = (0,5/1.000) × 100 = 0,05%. Melaporkan regangan dengan cara ini memudahkan untuk membandingkan dengan nilai elongasi putus suatu material — baja ringan biasanya mampu menangani elongasi 20%+ sebelum rusak, jadi 0,05% adalah sebagian kecil dari kapasitasnya.
🔍
Menyelesaikan Kekuatan yang Dibutuhkan
Perpanjangan target, kekuatan yang tidak diketahui
F = ΔL × A × E / L = (0,5 × 100 × 200.000) / 1.000 = 10.000 N. Jika suatu desain memerlukan regangan tidak lebih dari 0,5 mm pada batang tersebut, Anda dapat bekerja mundur untuk menemukan gaya maksimum yang dapat dibawa dengan aman.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
Perpanjangan adalah seberapa besar suatu bahan meregang ketika Anda menariknya - jawaban fisik untuk "seberapa besar sebenarnya pergerakan kabel, baut, atau batang ini di bawah beban?" Rumus ΔL = FL/(AE) adalah ikatan yang meregang secara langsung terhadap gaya yang diterapkan, geometri bagian, dan kekakuan material.
Dari Mana Rumusnya Berasal
▸
ΔL = FL/(AE) adalah hukum Hooke yang disusun ulang untuk komponen struktur yang dibebani secara aksial. Hukum Hooke menyatakan bahwa tegangan sebanding dengan regangan dalam rentang elastis suatu bahan: tegangan = E × regangan, atau (F/A) = E × (ΔL/L). Menyelesaikan ΔL menghasilkan ΔL = FL/(AE). Setiap variabel memainkan peran intuitif: lebih banyak gaya (F) berarti lebih banyak regangan; bagian yang lebih panjang (L) memiliki lebih banyak bahan untuk diregangkan, sehingga lebih banyak meregang secara absolut; penampang yang lebih besar (A) menyebarkan gaya yang sama ke lebih banyak material, sehingga mengurangi regangan; dan bahan yang lebih kaku (E lebih tinggi) lebih tahan terhadap regangan.
Membaca Hasil: Perpanjangan Mutlak vs Persen
▸
Tab Elongation melaporkan ΔL sebagai jarak absolut — berguna ketika Anda perlu mengetahui secara pasti berapa banyak jarak bebas yang akan digunakan oleh baut atau kabel peregangan. Tab Persen melaporkan regangan fisik yang sama dengan sebagian kecil dari panjang aslinya, yang merupakan cara keuletan biasanya ditentukan pada lembar data material (misalnya, "perpanjangan putus minimum 20%" untuk baja struktural). Kedua angka tersebut menggambarkan deformasi yang sama; persen perpanjangan hanyalah versi yang tidak bergantung pada ukuran, sehingga dapat dibandingkan di seluruh bagian dengan panjang yang berbeda.
Tetap Berada di Dalam Rentang Elastis
▸
ΔL = FL/(AE) hanya berlaku jika bahan tetap elastis — artinya bahan akan kembali ke panjang semula jika beban dihilangkan. Dorong tegangan (F/A) melewati kekuatan luluh material dan hubungan tersebut akan rusak: material mulai mengalami deformasi permanen (deformasi plastis), dan rumus linier ini tidak lagi memprediksi regangan sebenarnya. Dalam praktiknya, para insinyur secara khusus menjaga tegangan kerja jauh di bawah hasil (lihat penghitungan faktor keamanan) sehingga rumus ini tetap akurat dan komponen kembali ke bentuk aslinya saat dibongkar.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus perpanjangan?+
ΔL = FL / (AE), dengan F adalah gaya aksial yang diterapkan, L adalah panjang asli, A adalah luas penampang, dan E adalah modulus Young material. Hukum Hooke disusun ulang untuk menyelesaikan peregangan secara langsung.
Bagaimana cara mencari persen perpanjangan?+
Bagilah perpanjangan (ΔL) dengan panjang aslinya (L) dan kalikan dengan 100: % perpanjangan = (ΔL/L) × 100. Tab Persen kalkulator ini menghitungnya secara otomatis dari empat input yang sama.
Apakah bahan yang lebih kaku akan merenggang lebih atau kurang?+
Lebih sedikit. Modulus Young (E) berada pada penyebut ΔL = FL/(AE), jadi modulus yang lebih tinggi (bahan yang lebih kaku, seperti baja pada ≈200 GPa) menghasilkan perpanjangan yang lebih sedikit untuk gaya, panjang, dan luas yang sama dibandingkan bahan yang lebih fleksibel seperti aluminium (≈69 GPa).
Satuan apa yang digunakan kalkulator ini?+
Gaya dalam newton (N), panjang dan perpanjangan dalam milimeter (mm), luas penampang dalam milimeter persegi (mm²), dan modulus Young dalam gigapascal (GPa). Kalkulator mengonversi secara internal sehingga hasilnya ditampilkan dalam milimeter.
Apa perbedaan pemanjangan dengan regangan?+
Perpanjangan (ΔL) adalah perubahan mutlak pada panjang. Regangan (ε = ΔL/L) adalah perubahan yang sama yang dinyatakan sebagai rasio tak berdimensi relatif terhadap panjang aslinya. Persen perpanjangan adalah regangan dikalikan 100 — jadi perpanjangan adalah jarak mentah, regangan dan persen perpanjangan adalah rasio yang tidak bergantung pada ukuran.
Bisakah kalkulator ini menyelesaikan gaya yang dibutuhkan?+
Ya. Tab Solve mengambil perpanjangan target bersama dengan panjang, luas, dan modulus Young, dan menyelesaikan gaya yang diperlukan untuk menghasilkan regangan yang tepat: F = ΔL × A × E / L.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.