Rasio Poisson memberi tahu Anda bagaimana respons penampang suatu material ketika Anda menarik atau mendorongnya secara memanjang. Ini adalah salah satu dari tiga konstanta elastis dasar yang digunakan para insinyur bersama dengan modulus Young dan modulus geser untuk sepenuhnya menggambarkan bagaimana material isotropik berubah bentuk di bawah beban.

Mengapa Bahan Menjadi Lebih Tipis Saat Diregangkan

Tarik karet gelang dan karet tersebut akan terlihat menyempit saat diregangkan — penyempitan itulah yang diukur oleh rasio Poisson. Sebagian besar bahan menghemat sesuatu yang mendekati volume aslinya ketika mengalami deformasi elastis, jadi jika bahan tersebut memanjang ke satu arah, bahan tersebut harus berkontraksi dalam arah tegak lurus untuk mengimbanginya. Rasio Poisson adalah konstanta proporsionalitas antara kedua regangan tersebut: ν = −ε_lateral/ε_axial. Bahan dengan ν mendekati 0,5 (seperti karet) hampir tidak dapat dimampatkan dan menyempit per unit regangan relatif terhadap perubahan volumenya; bahan dengan ν mendekati 0 (seperti gabus) hampir tidak menyempit sama sekali, itulah sebabnya gabus bisa menjadi penutup botol anggur yang bagus — gabus dapat dikompres ke leher tanpa menggembung ke samping.

Salah satu dari Tiga Konstanta Elastis Tertaut

Untuk bahan isotropik, modulus Young (E), modulus geser (G), dan rasio Poisson (ν) tidak independen — keduanya menentukan yang ketiga melalui ν = E/(2G) − 1, setara dengan G = E/(2(1+ν)). Tab kedua kalkulator ini memungkinkan Anda menghitung ν langsung dari E dan G ketika Anda mendapatkan nilai tersebut dari lembar data material tetapi bukan pengukuran regangan mentah. Bagaimanapun, itu adalah properti material yang mendasarinya; kedua tab akan selalu menyetujui masukan yang konsisten.

Kisaran Valid, dan Bahan Tambahan

Untuk bahan isotropik, stabilitas termodinamika membatasi rasio Poisson pada kisaran −1 hingga 0,5. Hampir setiap material sehari-hari berada di antara 0 dan 0,5, dengan sebagian besar logam berkumpul di sekitar 0,25–0,35. Nilai mendekati 0,5 menunjukkan hampir tidak dapat dimampatkan (karet, jaringan lunak biologis). Sejumlah kecil bahan rekayasa — busa tertentu, kisi-kisi sarang lebah yang masuk kembali, dan beberapa tekstil — bersifat auxetic: bahan-bahan tersebut memiliki rasio Poisson negatif dan sebenarnya menjadi lebih tebal tegak lurus terhadap regangan. Kalkulator ini menerima kombinasi masukan apa pun dalam tab regangan atau modulus; nilai di luar kisaran tipikal masih dihitung dan ditandai oleh teks interpretasi, bukannya ditolak, karena bahan tambahan adalah kasus yang sah (jika tidak biasa).