Contoh Soal
1. Sobat punya sebuah kawat dengan luas penampang 2 mm2, kemudian diregangkan oleh gaya sebesar 5,4 N sehingga bertambah panjang sebesar 5 cm. Bila panjang kawat mula-mula adalah 30 cm, berpakah modulus elastisitas dari kawat tersebut?
a. 1,53 x 106 N/m2
b. 1,3 x 106 N/m2
c. 1,65 x 107 N/m2
d. 1,62 x 107 N/m2
b. 1,3 x 106 N/m2
c. 1,65 x 107 N/m2
d. 1,62 x 107 N/m2
Jawab
Diketahui
A = 2 mm2 = 2.10-6 m
F = 5,4 N
Δl = 5 cm = 5.10-2 m
lo = 30 cm = 3.10-1 m
Diketahui
A = 2 mm2 = 2.10-6 m
F = 5,4 N
Δl = 5 cm = 5.10-2 m
lo = 30 cm = 3.10-1 m
Modulus young = [5,4 x 3.10-1]/[2.10-6 x 5.10-2] = 1,62.107 N/m2 (jawaban d)
2. Sebuah batan besi yang panjangnya 2 m, penampangnya berukuran 4 mm x 2 mm. Modulus elastisitas besi tersebut adalah 105 N/mm2. Jika pada ujung batang ditarik dengan gaya 40 N. Berapa pertambahan panjang besi tersebut?
a. 1 mm
b. 0,1 mm
c. 0,01 mm
d. 0,001 mm
b. 0,1 mm
c. 0,01 mm
d. 0,001 mm
Pembahasan
Diketahui
lo = 2 m = 2.103 mm
A = 8 mm2
σ = 105 N/mm2
F = 40 N
Diketahui
lo = 2 m = 2.103 mm
A = 8 mm2
σ = 105 N/mm2
F = 40 N
dari rumus
maka
Δl = [F.lo]/[A.E] = [40.2.103]/[ 8.105] = 0,1 mm (jawaban b)
maka
Δl = [F.lo]/[A.E] = [40.2.103]/[ 8.105] = 0,1 mm (jawaban b)
3. Sebuah kawat luas penampangnya 4 mm2, kemudian diregangkan oleh gaya sebesar 8 N sehingga bertambah panjang 0,08 cm. Bila panjang kawat mula-mula adalah 60 cm, berapakahh tegangan dan regangan kawat tersebut?
Jawab
A = 4 mm2 = 4.10-6 m2
F = 8 N
Δl = 0,08 cm
lo = 60 cm
Tegangan = F/A = 8/4.10-6 = 2.106 N/m2
Regangan = 0,08/60 = 1,333 … x 10-3
Jawab
A = 4 mm2 = 4.10-6 m2
F = 8 N
Δl = 0,08 cm
lo = 60 cm
Tegangan = F/A = 8/4.10-6 = 2.106 N/m2
Regangan = 0,08/60 = 1,333 … x 10-3
4. Soal Elastisitas berikutnya adalah, jika sobat punya kawat A dan kawat B sama panjang dengan perbandingan diameter 1:2, masing-masing ditarik oleh gaya sebesar F, sehingga mengalami pertambahan panjang dengan perbandingn 3:1. Pertanyaannya berapa nilai perbandingan dari modulus young kawat A dan kawat B?
jawab
Perbandingan diameter A : B = 1:2 maka perbandingan luas penampang = 12 : 22 = 1:4
perbandingan Δl A dan B = 3:1
jika melihat rumus modulus young
Perbandingan diameter A : B = 1:2 maka perbandingan luas penampang = 12 : 22 = 1:4
perbandingan Δl A dan B = 3:1
jika melihat rumus modulus young
didapat kesimpulan “modulus young sebanding dengan gaya (F) serta panjang awal (lo) dan berbanding terbalik dengan luas alas (A) dan pertambahan panjang ( Δl)“
EA/EB = [FA/FB] x [Luas Alas B/Luas Alas A] x [ΔlB/ΔlA] (perhatikan posisi atas bawah A dan B)
EA/EB = 1/1 x 4/1 x 1/3 = 4/3
EA/EB = 1/1 x 4/1 x 1/3 = 4/3
jadi perbandingan modulus young kawat A dan Kawat B = 4:3
Komentar
Posting Komentar