Rumus Tegangan Efektif beserta Pengertiannya

Rumus Tegangan Efektif. Foto hanya ilustrasi. Sumber foto: Unsplash/Nikhita Singhal

Dalam pelajaran fisika, terdapat rumus tegangan efektif yang perlu dikethaui. Tegangan efektif merupakan tegangan yang memberikan nilai energi sama dengan suatu nilai energi pada arus dan tegangan searah.

Besar tegangan bolak-balik diukur dengan multimeter (voltameter AC/amperemeter AC). Dikutip dari buku Geoteknik, Najib dkk (2020: 57), tegangan efektif juga dikenal sebagai tegangan intergranular.

Pengertian dan Rumus Tegangan Efektif

Rumus Tegangan Efektif. Foto hanya ilustrasi. Sumber foto: Unsplash/Hao Wang

Tegangan pada tanah dibagi menjadi dua jenis berdasarkan akibat berat tanah itu sendiri. Jenis tersebut, yaitu tegangan normal dan tegangan efektif. Tegangan normal terjadi akibat adanya reaksi yang diberikan pada benda.

Sedangkan tegangan efektif adalah tegangan dalam tanah yang dipengaruhi oleh gaya-gaya dari air yang terdapat di dalam tanah. Berat tanah yang terendal air disebut berat tanah efektif.

Sedangkan tegangan yang terjadi akibat berat tanah efektif di dalam tanah disebut tegangan efektif. Tegangan efektif merupakan tegangan yang mempengaruhi kuat geser dan perubahan volume atau penurunan tanah.

Tegangan efektif pertama kali diperkenalkan oleh Terzaghi tahun 1923 berdasarkan hasil percobaan yang diaplikasikan pada tanah yang jenuh air dan berhubungan dengan dua tegangan. Mulai dari tegangan normal total (σ) dan tekanan air pori (u).

Pada tanah granular, tanah pasirm dan kerikil, tegangan efektif dapat ditentukan dengan sebuah rumus. Berikut adalah penjelasan rumus tegangan efektif.

σ' = σ - u

Keterangan:

σ': Tegangan efektif (N/m²)

σ: Tegangan normal (N/m²)

u: Tekanan Pori (N/m²)

Selain itu, ada juga tegangan vertikal efektif. Tegangan vertikal efektif (σ'v) merupakan tegangan normal pada bidang horizontal di kedalaman z sama dengan seluruh berat material (padat+cair) per satuan luas. Berikut rumus tegangan vertikal efektif.

σ' = γ x Z

Keterangan:

σ': Tegangan efektif vertikal (N/m²)

γ: Berat Volume efektif

Z: Kedalaman

Tegangan efektif yang terjadi pada tanah tak jenuh, yaitu apabila tanah tidak jenuh sempurna. Maka, rongga-rongga tanah akan terisi oleh air dan udara.

Baca juga: Peran Organisme Tanah dan Komponen Penyusunnya bagi Kehidupan

Itulah penjelasan rumus tegangan efektif, lengkap dengan pengertian yang perlu diketahui. Semoga penjelasan tersebut dapat menambah wawasan para pembaca tentang tegangan efektif. (Msr)