Mengapa benda bisa berubah bentuk saat ditekan?

Mengapa benda bisa berubah bentuk saat ditekan? – Karena benda tersebut mengalami perubahan volume akibat rapatan partikel penyusunnya atau adanya aliran material dari daerah bertekanan tinggi ke rendah (plastisitas).

Mekanisme Elastisitas dan Plastisitas

Nah, begini prosesnya: Ketika kalian menekan sebuah benda, sebenarnya kalian sedang memberikan gaya tekan yang mengakibatkan jarak antar partikel penyusun benda menjadi lebih rapat. Jadi, yang terjadi adalah deformasi, yaitu perubahan bentuk sementara atau permanen.

Regangan (Strain) dan Tekanan (Stress)

Perhatikan, di sini kalian harus paham istilah Stress (Tegangan) dan Strain (Regangan). Stress adalah gaya per satuan luas yang bekerja pada benda ($sigma = F/A$), sedangkan Strain adalah perubahan bentuk relatif yang terjadi. Hukum Hooke menyatakan bahwa dalam rentang elastis, stress sebanding dengan strain ($sigma = E cdot epsilon$), di mana Modulus Young (E) menunjukkan kekakuan material. Misalnya, baja memiliki modulus Young sekitar 200 GPa, sangat sulit ditekan, sementara karet hanya sekitar 0.01 – 0.1 GPa, mudah sekali berubah bentuk.

Aliran Material (Plastisitas)

Yang menarik, jika tekanan melebihi batas elastisitas material, maka terjadi pergeseran permanen pada struktur kristal atau molekulnya. Ini disebut plastisitas. Bayangkan kalian menekan adonan roti; partikelnya bergeser dan menyatu membentuk bentuk baru yang tidak kembali saat dilepas. Pada logam, ini terjadi ketika tegangan melebihi Yield Strength (Tegangan Luluh), menyebabkan deformasi permanen tanpa segera patah.

Contoh dalam Kehidupan Sehari-hari

1. Spakbor Sepeda Motor: Misalnya nih, spakbor yang terbuat dari plastik ABS mudah berubah bentuk saat kalian menekuknya kuat-kuat. Ini karena ikatan polimer plastik tersebut memiliki Modulus Young yang rendah sehingga mudah mengalami plastisitas saat ditekan.
2. Busa Kursi Sofa: Atau kalau di kasur busa, tekanan badan kalian menyebabkan udara di dalam pori-pori busa terdesak keluar sebesar hingga 90%. Volume total busa mengecil drastis (rapat), tapi saat bangun, udara kembali masuk dan busa mengembang lagi karena sifat elastisitas materialnya.