Elastisitas : Pengertian - Rumus dan contoh Soal Penyelesaian - jessipermata
Elastisitas
Mulai Tugas 9
Pengertian
elastisitas
1. Benda elastis adalah benda yang dapat kembali ke bentuk semula
setelah gaya yang mengubah bentuk benda dihilangkan.
Contoh : pegas
baja (spiral) , karet , tembaga, dan
beberapa logam strains kecil.
2. Benda
plastis adalah benda yang tidak dapat Kembali
ke bentuk semula setelah gaya
yang mengubah bentuk benda
dihilangkan.
Contoh : nilon, plastisin, kayu dll
Rumus :
F = k ∆x
Keterangan :
k = konstanta pegas (N/m)
∆x = pertambahan / pengurangan panjang (m)
Tegangan
(𝛔
)
Tegangan adalah Gaya yang bekerja pada satu satuan luas penampang bahan.
L
= Lo+
∆L
keterangan
σ = Tegangan (N/m2) atau (Pa)
F = gaya (N)
A = luas penampang (m2)
Regangan ( e )
Regangan adalah Pertambahan
panjang untuk tiap satuan panjang.
Rumus
keterangan :
e = regangan
∆L
= pertambahan / pengurangan panjang (m)
Lo = panjang benda mula – mula (m)
Bunyi hukum Hooke :
Perbandingan antara σ dan e
adalah konstanta
Konstanta ini kemudian dikenal sebagai modulus young ( E )
Rumus :
Keterangan
F = modulus young (N/m2) atau Pa
A = luas penampang benda (m2)
Soal
1. Selembar
busa yang cukup tebal jika ditekan dengan gaya 100 N tebalnya berkurang 2 cm Berapa besar gaya
penekanan yang dibutuhkan supaya
tebalnya berkurang sebesar 5 cm.
2. Sebuah batang baja dengan luas penampang 6 mm2 dan panjangnya 40 cm ditarik dengan gaya 300 N. Jika modulus elastisitas baja 2.1011 N/m2 hitunglah
a. Tegangan
baja (σ)
b. Regangan
baja (e)
c. Pertambahan
panjang baja (∆L)
3. Panjang
tali raket mula – mula 30 cm dengan diameter
1,4 mm. Bila tali ditarik dengan
gaya 250 N dan modulus
young 5.109 N/m2. Tentukan pertambahan panjang
tali.
4. Kawat
dengan luas penampang 4 mm2
diregangkan dengan gaya 3,2 N sehingga
bertambah panjang 0, 03 m. Hitunglah
nilai tegangan kawat tersebut.
5. Dua
kawat A dan B sama panjang
diameternya 1: 4. Masing
masing ditarik oleh gaya F sehingga mengalami pertambahan panjang dengan
perbandingan 3 : 2. Tentukan perbandingan
modulus young kawat A dibanding dengan kawat B.
6. Besarnya
tegangan yang dilakukan pada benda adalah 4. 105 N/m2. Jika
Panjang benda 5 meter dan modulus young 2 . 108 N/m2..
tentukan pertambahan panjang benda.
7. Dalam
suatu percobaan diperoleh data gaya dan pertambahan Panjang sebuah pegas
seperti table di bawah. Tentukan :
a. Besar
konstanta pegas
b. Jika
nilai gaya 10 N, tentukan pertambahan Panjang pegas
Energi Potensial Pegas (Ep)
Rumus
Ep = ½ k (∆x)2
Atau
Ep = ½ F ∆x
Usaha (W)
W = EP1 – EP0
W = ½ k [(∆x1)2 -
(∆x0)2 ]
Jika tidak diketahui ∆x0 = 0, Artinya benda mula-mula
dalam keadaan diam
Keterangan
Ep = energi potensial pegas (J)
W = Usaha (J)
Contoh soal :
1. Grafik
di bawah menunjukkan pertambahan Panjang (∆x ) suatu pegas karena
pengaruh gaya F , energi potensial pada gaya 40
N, 80N dan 120 N adalah…..
2. Sebuah
pegas mempunyai konstanta gaya sebesar 500 N/m. jika pada pegas digantungkan
sebuah beban yang massanya 4 kg. berapa besarnya usaha yang dilakukan beban
terhadap pegas ( g = 10 m/s2 ).
3. Sebuah
pegas tanpa beban panjangnya 40 cm. pada pegas diberikan beban 2 kg sehingga
panjangnya menjadi 45 cm. kemudian pegas ditarik lagi dengan gaya F sehingga Panjang
pegas menjadi 50 cm. tentukan :
a.
Energi potensial elastis pegas
b. Energi
potensial elastis sistem
Soal – soal ( Kerjakan )
1. Selembar
busa yang cukup tebal jika ditekan dengan gaya 400 N tebalnya berkurang 4 cm Berapa besar gaya
penekanan yang dibutuhkan supaya
tebalnya berkurang sebesar 5 cm.
2. Sebuah
batang baja dengan luas penampang 8 mm2 dan panjangnya 50 cm ditarik dengan gaya 200 N. Jika modulus elastisitas baja 2.1010
N/m2 hitunglah
a. Tegangan
baja (σ)
b. Regangan
baja (e)
c. Pertambahan
panjang baja (∆L)
3. Panjang
tali raket mula – mula 20 cm dengan diameter
0,5 mm. Bila tali ditarik dengan
gaya 100 N dan modulus
young 4.1010 N/m2. Tentukan pertambahan panjang
tali
4. Kawat
dengan luas penampang 5 mm2
diregangkan dengan gaya 4,5 N sehingga
bertambah panjang 0, 04 m. Hitunglah
nilai tegangan kawat tersebut.
5. Dua
kawat A dan B sama panjang
diameternya 2: 5. Masing
masing ditarik oleh gaya F sehingga mengalami pertambahan panjang dengan
perbandingan 4 : 1. Tentukan perbandingan
modulus young kawat A disbanding dengan kawat B.
6. Besarnya
tegangan yang dilakukan pada benda adalah 1,2. 105 N/m2. Jika
Panjang benda 4 meter dan modulus young 5 . 109 N/m2..
tentukan pertambahan panjang benda.
7. Dalam
suatu percobaan diperoleh data gaya dan pertambahan Panjang sebuah pegas
seperti tabel di bawah. Tentukan :
a. Besar konstanta pegas
b. Jika nilai gaya 250 N, tentukan
pertambahan Panjang pegas
1. Grafik
di bawah menunjukkan pertambahan Panjang (∆x ) suatu pegas karena
pengaruh gaya F energi potensial pada gaya 60 N, 120N dan 180 N adalah…..
2. Sebah
pegas mempunyai konstanta gaya sebesar 800 N/mjika pada pegas digantungkan
sebuah beban yang massanya 5 kg. berapa besarnya usaha yang dilakukan beban
terhadap pegas ( g = 10 m/s2).
3. Sebuah
pegas tanpa beban panjangnya 30 cm. pada pegas diberikan beban 4 kg sehingga panjangnya
menjadi 35 cm. kemudian pegas ditarik lagi dengan gaya F sehingga Panjang pegas
menjadi 40 cm. tentukan :
a. Energi
potensial elastis pegas
b. Energi
potensial elastis sistem
batas akhir tugas 9
mulai tugas 10
Susunan Pegas
Ø
Susunan Paralel
kp = k1 + k2
+ k3 + ….+ kn
kp = konstanta pegas
setelah diparalel (N/m)
Gaya berat ( w ) atau ( F )
w = mg atau F
= mg
Ø
Susunan Seri
Ks = konstanta pegas setelah di seri (N/m).
Gaya berat ( w ) atau ( F )
w = mg atau F
= mg
Soal
1. Diketahui
soal seperti di bawah
k1 = 6 N/m
k2 = k3 = 5 N/m
k4 = k5 = 4 N/m
k6 = 12 N/m
Tentukan
konstanta pegas pengganti (konstanta total pegas )
2. Diketahui
seperti pada gambar di bawah ini
Jika k1 = k2 = k3 = k4 = k5 = k6 = k
Tentukan perbandingan konstanta I dan
dengan konstanta II
3. Tiga
pegas disusun seperti gambar di bawah. Jika konstanta pegas k = 100 N/m dan susunan pegas tersebut digantungkan
beban 800 gram. Tentukan pertambahan Panjang susunan pegas.
4. Empat
buah pegas identic masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 2000 N/m
disusun seperti terlihat pada gambar. Beban w yang digantung menyebabkan system
pegas menyebabkan system pegas mengalami pertambahan Panjang secara keseluruhan
sebesar 4 cm . tentukan berat beban w.
5. Jika
massa beban 500 gram digantungkan pada ujung bawah system pegas dengan k = 400
N/m. apabila g
= 10 m/s2, tentukan energi potensial elastis system pegas..
6. Sebuah
pegas panjangnya 50 cm. bila diberi gaya sebesar 300 N pegas bertambah Panjang 6
cm. kemudian pegas dipotong jadi 2 bagian yang sama kemudian diparalelkan. Berapa besar
usaha yang dibutuhkan supaya pegas pegas tetap bertambah Panjang 6 cm saat
dipasang parallel.
7. Dua
pegas identic jika terpasang parallel dibutuhkan usaha sebesar W untuk menarik
pegas supaya bertambah Panjang sebesar x. kemudian kedua pegas dipasang seri .
berapa usaha yang dibutuhkan supaya pegas tertekan sebesar 4x.
8. Tiga
buah pegas identic D, E dan F di pasang seperti gambar di bawah. Jika ujung
pegas F digantung beban 2 kg maka system akan mengalami pertambahan Panjang 0,4
cm. tentukan konstanta masing-masing pegas.
9. Enam buah pegas identic disusun seperti pada gambar. Jika beban 400 gram di gantung diujung
pegas 2k, pegas akan bertambah Panjang 5 cm. tentukan besar
konstanta seluruh pegas.
Soal-soal ( kerjakan )
1. Diketahui soal
seperti di bawah
k1 = k2 = k3 = 50 N/m
k4 = k5 = 75 N/m
k6 = 50 N/m
Tentukan konstanta pegas pengganti (konstanta total
pegas )
2. Diketahui seperti pada gambar di bawah
ini
Jika k1 = k2 = k3 = k4 = k5 = k6 = 2k
Tentukan perbandingan konstanta I dan dengan konstanta II
3. Tiga pegas disusun
seperti gambar di bawah. Jika konstanta pegas k = 200 N/m dan susunan
pegas tersebut digantungkan beban 400 gram. Tentukan pertambahan Panjang
susunan pegas.
4. Empat buah pegas
identic masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 2500 N/m disusun seperti
terlihat pada gambar. Beban w yang digantung menyebabkan system pegas
menyebabkan system pegas mengalami pertambahan Panjang secara keseluruhan
sebesar 8 cm . tentukan berat beban w.
5. Jika massa beban 800
gram digantungkan pada ujung bawah system pegas dengan k = 500 N/m.
apabila g = 10 m/s2, tentukan energi potensial elastis system
pegas.
6. Sebuah pegas panjangnya 40 cm. bila diberi gaya sebesar 200 N pegas bertambah Panjang 5 cm. kemudian pegas dipotong jadi 2 bagian yang sama kemudian diparalelkan. Berapa besar usaha yang dibutuhkan supaya pegas pegas tetap bertambah Panjang 5 cm saat dipasang parallel.
7. Dua pegas identic jika terpasang parallel dibutuhkan usaha sebesar W untuk menarik pegas supaya bertambah Panjang sebesar x. kemudian kedua pegas dipasang seri . berapa usaha yang dibutuhkan supaya pegas tertekan sebesar 5x.
8. Tiga buah pegas
identic D, E dan F di pasang seperti gambar di bawah. Jika ujung pegas F
digantung beban 500 gram maka system akan mengalami pertambahan Panjang 2 cm.
tentukan konstanta masing-masing pegas.
9. Enam buah pegas
identic disusun seperti pada gambar. Jika beban 800 gram di gantung diujung
pegas 2k, pegas akan bertambah Panjang 4 cm. tentukan besar konstanta seluruh
pegas.
Post a Comment for "Elastisitas : Pengertian - Rumus dan contoh Soal Penyelesaian - jessipermata"