1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

Sepotong kawat logam homogen dengan panjang 140cm Dan luas penampang

Berikut ini adalah pertanyaan dari Kardinaf pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Sepotong kawat logam homogen dengan panjang 140cm Dan luas penampang 2mm ditarik dengan gaya 100N dan bertambah panjang 1mm. Modulus elastisitas bahan kawat logam tersebut...N/m

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Sepotong kawat logam homogen dengan panjang 140 cm dan luas penampang 2 mm² ditarik dengan gaya 100 N dan bertambah panjang 1 mm. Modulus elastisitas bahan kawat logam tersebut adalah \displaystyle\boxed{\sf 7 \times 10^{10}~N/m^2} Selengkapnya dapat disimak pada pembahasan di bawah ini!

PENDAHULUAN

Elastisitas adalah kemampuan pada suatu benda untuk kembali ke bentuk semula setelah gaya yang diterapkan telah dihilangkan. Benda yang memiliki elastisitas disebut benda elastis. Contohnya adalah pegas, karet gelang, ban, dan lain sebagainya. Sedangkan benda yang tidak memiliki elastisitas disebut benda plastis. Contohnya adalah kaca, kantung plastik, tanah liat, dan lain sebagainya.

Hukum hooke merupakan besarnya pertambahan panjang benda pada daerah elastisitas berbanding lurus dengan gaya yang diberikan pada benda, dengan catatan gaya yang diberikan tidak lebih dari batas elastisitasnya. Karena suatu benda misalnya pegas, ketika pegas ditarik lebih lama dan kuat, maka pegas tersebut akan rusak atau patah dan tidak dapat kembali ke bentuk mula-mula.

Adapun rumus yang berkaitan dengan elastisitas dan hukum hooke, antara lain :

\displaystyle\blacktriangleright\bold{Tegangan}

\displaystyle\boxed{\boxed{\bf \sigma = \dfrac{F}{A} }}

\displaystyle\blacktriangleright\bold{Regangan}

\displaystyle\boxed{\boxed{\bf e = \dfrac{\Delta L}{L_0} }}

\displaystyle\blacktriangleright\bold{Modulus~Elastisitas~atau~Modulus~Young}

\displaystyle\boxed{\boxed{\bf Y = \dfrac{\sigma}{e} }}

\displaystyle\blacktriangleright\bold{Hukum~Hooke}

\displaystyle\boxed{\boxed{\bf F = k\cdot \Delta x}}

\displaystyle\blacktriangleright\bold{Konstansta~pengganti~pada~pegas~susunan~seri}

\displaystyle\boxed{\boxed{\bf \dfrac{1}{k_s} = \dfrac{1}{k_1} + \dfrac{1}{k_2} + \dfrac{1}{k_3} + ... }}

\displaystyle\blacktriangleright\bold{Konstansta~pengganti~pada~pegas~susunan~paralel}

\displaystyle\boxed{\boxed{\bf k_p = k_1 + k_2 + k_3 + ... }}

dimana :

○ σ = tegangan (N/m²)

○ F = gaya (N)

○ A = luas penampang (m²)

○ e = regangan

○ ∆L = pertambahan panjang (m)

○ Lo = panjang mula-mula (m)

○ Y = modulus elastisitas benda (N/m²)

○ k = konstansta pegas (N/m)

○ ∆x = pertambahan panjang pegas (m)

○ ks = konstansta pegas pada susunan seri (N/m)

○ kp = konstansta pegas pada susunan paralel (N/m)

Kembali ke soal, mari simak penyelesaiannya pada pembahasan di bawah ini!

PEMBAHASAN

Diketahui :

  • \displaystyle\sf L_0 = 140~cm \Rightarrow 1,4~m
  • \displaystyle\sf A = 2~mm^2 \Rightarrow 2 \times 10^{-6}~m^2
  • \displaystyle\sf F = 100~N
  • \displaystyle\sf\Delta L = 1~mm \Rightarrow 1 \times 10^{-3}~m

Ditanya : Modulus elastisitas bahan kawat logam tersebut = . . . ?

Jawab :

\displaystyle\rm Y = \dfrac{ \sigma }{e }

\displaystyle\rm Y = \dfrac{ \dfrac{F}{A} }{ \dfrac{\Delta L}{L_0} }

\displaystyle\rm Y = \dfrac{ \dfrac{100}{2 \times 10^{-6}} }{ \dfrac{1 \times 10^{-3} }{1,4} }

\displaystyle\rm Y = \dfrac{(100)(1,4)}{(2 \times 10^{-6})(1 \times 10^{-3})}

\displaystyle\rm Y = \dfrac{140}{2 \times 10^{-9}}

\displaystyle\rm Y = 70 \times 10^9

\displaystyle\rm Y = 7 \times 10^{10}~N/m^2

\displaystyle\boxed{\boxed{\rm\therefore Modulus~elastisitas = 7 \times 10^{10}~N/m^2 }}

PELAJARI LEBIH LANJUT

Materi tentang elastisitas dan hukum hooke lainnya dapat disimak di bawah ini :

  • Sebuah pegas panjangnya 20 cm jika modulus elastis pegas 40 N/m² dan luas ketapel 1 m², besar gaya yang diperlukan agar pegas bertambah panjang 5 cm adalah yomemimo.com/tugas/7660094
  • Diketahui panjang sebuah pegas 25 cm. Sebuah balok digantungkan dengan massa 20 gram, sehingga panjang pegas pegas bertambah 5 cm. Luas penampang pegas 100 cm². Modulus elastisitasnya adalah yomemimo.com/tugas/5642118
  • Sebuah balok 10 kg dikaitkan pada sebuah kawat yang memiliki luas penampang 2,4 mm². Jika g = 9,8 m/s², tegangan yang dialami kawat tersebut adalah yomemimo.com/tugas/7752661

____________________________

DETIL JAWABAN

Kelas : XI

Mapel : Fisika

Bab : Bab 2 - Elastisitas dan Hukum Hooke

Kode : 11.6.2

Kata kunci : panjang mula-mula, luas penampang, gaya, pertambahan panjang, modulus elastisitas

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Kivimaki dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Tue, 25 Oct 16
<< Previous Post
Next Post >>