GuruOnlinee.com – Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas Contoh Soal Elastisitas Bahan. Namun sebelum membahas contoh soalnya, terlebih dahulu akan dijelaskan secara singkat materi tentang Elastisitas Bahan. Yuk simak pembahasan contoh-contoh soal materi elastisitas bahan berikut:
Elastisitas bahan adalah kemampuan suatu bahan untuk kembali ke bentuk awalnya setelah gaya luar yang diberikan kepada benda tersebut dihilangkan. Adapun benda-benda yang bersifat elastis contohnya adalah karet gelang, pegas, pelat logam dll.
Sedangkan lawan dari elastis adalah plastis. Bahan plastis adalah benda yang tidak dapat kembali ke bentuk awalnya setelah gaya yang mengenainya dihilangkan. Contoh benda plastis antara lain plastisin, lumpur, dan tanah liat.
Diantara besaran-besaran yang berkaitan dengan elastisitas bahan yaitu tegangan (stress), regangan (strain), dan modulus elastisitas.
Tegangan (stress) σ diartikan sebagai perbandingan antara gaya F yang bekerja pada suatu benda dengan luas penampang A. Perhatikan gambar berikut!
Benda di atas ditarik dengan gaya F kearah kiri dan kanan, dengan luas penampang masing-masing sebesar A. Benda tersebut mengalami tegangan/stress akibat gaya tersebut diantara kedua gaya yang bekerja. Berikut rumus Tegangan/Stress :
Keterangan :
σ = Tegangan/stress (N/m2 atau pascal)
F = Gaya tekan/tarik (N)
A = Luas penampang (m2)
Regangan ialah perubahan ukuran atau bentuk benda yang mengalami tegangan. Perhatikan gambar berikut!
Benda di atas diberi gaya F kearah kiri dan kanan. Gaya tersebut membuat benda tertarik ke kiri dan ke kanan yang mengakibatkan panjang benda bertambah. Panjang benda awalnya adalah lo. Setelah mendapat gaya tarik sebesar F, maka batang tersebut berubah panjangnya menjadi l. Berikut rumus Regangan:
atau
e = regangan (tidak bersatuan)
Δl = pertambahan panjang (m)
lo= panjang mula-mula (m)
Modulus Elastisitas atau sering juga disebut dengan Modulus Young adalah perbandingan antara tegangan dan regangan suatu benda. Secara matematis, modulus elastisitas E dirumuskan sebagai berikut:
satuan E adalah N/m2.
Besar nilai Modulus Elastistas young tergantung pada jenis bahan. Berikut tabel nilai Modulus Elastisitas pada beberapa bahan:
Sebuah pegas mempunyai sifat elastis yang luas penampangnya 100 m2. Apabila pegas tersebut ditarik dengan gaya 150 Newton, maka berapa tegangan yang terjadi pada pegas tersebut adalah . . . .
Diketahui :
A = 100 m2
F = 150 N
Ditanyakan :
σ = . . . ?
Rumus :
Suatu pegas ditarik dengan gaya 150 Newton, jika luas penampang pegas 2,5 m2. Tentukan besar tegangan pegas tersebut!
Diketahui :
F = 150 N
A = 2,5 m2
Ditanyakan :
σ = . . . ?
Rumus :
Pegas dalam sebuah penampang 0,5 mm2 ditarik dengan gaya sebesae 2,5 N, tegangan pada pegas tersebut adalah . . .
Diketahui :
F = 2,5 N
A = 0,5 mm2 = 0,0000005 m2 = 5×10-7
Ditanyakan :
σ = . . . ?
Rumus :
Seutas tali mempunyai panjang mula-mula 80 cm, kemudian ditarik hingga panjang tali tersebut menjadi 80,04 cm. Regangan talinya adalah . . .
Diketahui :
lo= 80 cm
l = 80,04 cm
Ditanyakan :
e = . . . ?
Rumus :
Seutas kawat mempunyai panjang 100 cm dan ditarik dengan gaya 100 N. Kawat tersebut bertambah panjang sebanyak 10 cm. Tentukan regangan kawat tersebut!
Diketahui :
lo= 100 cm
F = 100 N
Δl = 10 cm
Ditanyakan :
e = . . . ?
Rumus :
Seutas senar mempunyai panjang mula-mula 100 cm ditarik hingga tali tersebut mengalami pertambahan panjang 2 mm. Tentukan regangan senar tersebut!
lo= 100 cm = 1000 mm
Δl = 2 mm
Ditanyakan :
e = . . . ?
Rumus :
Sebuah tali mempunyai tegangan 100 N/m2 dan regangan 500, hitunglah modulus young tali tersebut . . . N/m2
Diketahui :
σ = 100 N/m2
e = 500
Ditanyakan :
E = . . . ?
Rumus :
Tegangan yang terjadi karena gaya bekerja pada sebuah batang adalah 2 x 106 N/m2. Jika panjang batang adalah 4 m dan modulus elastisnya adalah 2,5 x 108 N/m2, pertambahan panjang batang adalah …. (cm)
Diketahui :
σ = 100 N/m2
lo = 4 m
E = 2,5 x 108 N/m2
Ditanyakan :
Δl = . . . ?
Rumus :
Seorang pemanjat tebing terjatuh dan bergantung pada seutas tali yang ia ketahui sebelumnya memiliki panjang 15 m dan berdiameter 9,6 mm. Namun, dalam keadaan seperti itu, tali tersebut bertambah panjang 2,8 cm. Modulus young tali tersebut jika massa pemanjat tebing itu 95 kg adalah . . .
Diketahui :
lo = 15 m
d = 9,6 mm = 9,6 x 10-3 m
Δl = 2,8 cm = 2,8 x 10-2 m
m = 95 kg
Ditanyakan :
E = . . . ?
Rumus :
Tiang beton mempunyai tinggi 5 meter dan luas penampang lintang 3 m2 menopang beban bermassa 30.000 kg. Jika g = 10 m/s2. Modulus elastis Young beton adalah 20 x 109 N/m2. Hitunglah (a) Tegangan tiang (b) Regangan tiang (c) Perubahan tinggi tiang !
Diketahui :
l = 5 m
A = 3 m2
m = 30.000 kg
g = 10 m/s2
E = 20 x 109 N/m2
Ditanyakan :
a. σ = . . . ?
b. e = . . . ?
c. Δl = . . . ?
Rumus :
a. σ = . . . ?
b. e = . . . ?
c. Δl = . . . ?
Demikianlah pembahasan kita terkait Contoh soal dan Pembahasan Materi Elastisitas Bahan : Tegangan, Regangan, dan Modulus Young . Terima kasih, Semoga bermanfaat.
Untuk memahami Fisika lebih dalam, yuk baca berbagai materi Fisika SMA pada halaman website ini dengan mengklik: Materi Fisika SMA
GuruOnlinee.com - Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas materi tentang Stoikiometri Senyawa. Apa sih itu Stoikiometri Senyawa?…
GuruOnlinee.com - Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas Konsep Mol. Apa sih itu Mol? Bagaimana cara menyelesaikan…
GuruOnlinee.com - Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan mempelajari mengenai Hukum-hukum Dasar Kimia, yang meliputi Hukum Lavoiser, Hukum…