Dalam sains, apa itu modulus geser?

Modulus geser, yang juga sering disebut sebagai modulus kekakuan atau modulus torsi, adalah ukuran dari sifat kaku atau kaku dari berbagai jenis bahan padat.Ini berasal dari rasio material dari nilai tegangan gesernya terhadap strain geser.Tegangan geser adalah nilai dari seberapa banyak gaya yang diterapkan pada area kuadrat dari suatu material, biasanya diukur dalam nilai tekanan pascal.Strain adalah jumlah yang telah dideformasi material di bawah tekanan dibagi dengan panjang aslinya.Nilai modulus geser selalu merupakan angka positif dan dinyatakan sebagai jumlah gaya per satuan luas, yang umumnya dicatat sebagai metrik gigapascal (GPa) karena nilainya lebih praktis daripada yang setara dengan bahasa Inggris.

Karena gigapaskal sama dengan miliaran pascal gaya per satuan luas, jumlah modulus geser terkadang terlihat kecil.Contoh bagaimana nilai modulus geser besar dapat ditunjukkan ketika mereka dikonversi ke nilai bahasa Inggris pound per inci persegi (lb/in ² ).Diamond diperkirakan memiliki modulus kekakuan 478 GPa (69.328.039 lb/dalam ² ), aluminium murni satu dari 26 GPa (3.770.981 lb/dalam ² ), dan range karet dari 0,0002 hingga 0,001 gpa (29 hingga 149 hingga 149 ^{), dan karet dari 0,0002 hingga 0,001 hga (29 hingga 29 hingga ge.lb/in} 2

).Untuk membuat unit -unit ini lebih praktis dengan angka bahasa Inggris, praktiknya adalah untuk mengekspresikannya dalam kips per inci persegi, di mana kip sama dengan berat 1.000 pound.

Semakin sulit suatu zat, semakin tinggi nilai modulus geser, tergantungpada suhu sekitar saat nilainya diukur.Ketika nilai modulus geser naik, ini menunjukkan bahwa jumlah gaya atau tegangan yang jauh lebih besar diperlukan untuk menekan atau mengubah bentuknya di sepanjang bidang arah gaya.Nilai regangan itu sendiri cenderung agak kecil, namun, dalam perhitungan, karena regangan hanya ukuran deformasi bahan padat sebelum pecah atau patah.Sebagian besar padatan seperti logam hanya akan meregangkan sedikit sebelum mogok.

Pengecualian untuk batasan ini pada nilai regangan kecil adalah bahan elastis seperti karet, yang dapat meregangkan banyak sebelum merendahkan.Bahan -bahan ini sering diukur sebagai gantinya menggunakan modulus geser elastisitas, yang juga merupakan rasio stres versus regangan.Nilai untuk modulus elastisitas pada bahan didasarkan pada seberapa banyak bahan dapat diregangkan sebelum mengalami deformasi permanen.

Modulus elastisitas seringkali merupakan pengukuran yang sama dengan modulus Youngs, yang secara khusus merupakan ukuran tegangan linier pada solid yang padatdidefinisikan sebagai regangan longitudinal untuk stres longitudinal.Nilai lain yang terkait erat dalam rangkaian pengukuran ini adalah modulus curah, yang mengambil modulus Youngs dan menerapkannya pada ketiga dimensi di ruang angkasa.Modulus curah mengukur elastisitas padatan ketika tekanan untuk mengubah bentuk secara universal diterapkan dari semua sisi, dan merupakan kebalikan dari apa yang terjadi ketika suatu bahan dikompresi.Ini adalah nilai tegangan volumetrik yang dibagi dengan regangan volumetrik, dan dapat divisualisasikan dalam satu contoh karena apa yang akan terjadi pada padatan seragam di bawah tekanan internal ketika ditempatkan dalam ruang hampa, yang akan menyebabkannya mengembang di semua arah.