soal ELASTISITAS dan pembahasan

ELASTISITAS

1.    Sebuah logam mempunyai modulus Young 4 x 10⁶ N /m, luas penampangnya 20 cm² dan panjang batang adalah 5 meter. Konstanta gaya dari logam tersebut adalah ….

      a. 400 N/m                    b. 800 N/m                          c. 1600 N/m                        d. 3200 N/m       e. 6400 N/m

2.    Besarnya tegangan yang dilakukan pada sebuah batang adalah 2 x 10⁶ N/m². Jika panjang batang adalah 4 meter dan modulus elastistasnya 2,5 x 10⁸ N/m², maka pertambahan panjang batang adalah …..

      a. 0,8 cm                        b. 16, cm                              c. 3,2 cm                               d. 5,0 cm              e. 6,4 cm

3.    Dua pegas identik dengan konstanta gaya 400 N/m. Kedua pegas tersebut diparalelkan. Tentukan besar gaya yang dibutuhkan untuk menarik pegas sehingga bertambah panjang 5 cm!

      a. 20 N                            b. 40 N                  c. 80N                                    d. 120 N                e. 160 N

4.    Sebuah pegas panjangnya 40 cm, jika diberi gaya sebesar 200N, pegas bertambah panjang 8 cm. Kemudian pegas dipotong menjadi dua bagian yang sama, dan keduanya diparalelkan. Berapa besarnya usaha yang dibutuhkan supaya pegas tetap bertambah panjang 8 cm, pada saat dipasang paralel?

      a. 4 joule                       b. 8 joule                             c. 16 joule                            d. 32 joule           e. 64 joule

5.    Di dalam sebuah lift tergantung sebuah pegas yang konstantanya 400 N/m. Ujung bawah pegas digantungi beban  massanya 2 kg. Jika lift  turun dengan percepatan 4 m/s², pegas akan bertambah panjang sejauh …....

      a. 1 cm            b. 2 cm                  c. 3 cm                  d. 5 cm                  e. 7 cm

PEMBAHASAN

1.       Diket     :               E = 4.10⁶ N/m

                               A = 20 cm² = 2.10^-5 m

                               L = 5 m

Dit          :              k = ...?

Jawab   :               k = E.A/L

                                                K = 4.10⁶. 2.10^-5/5

                                                K = 16.10² = 1600 N/m................................( C )

2.       Diket     :                = 2.10⁶ N/m²

                                                                        L = 4 m

                                                E = 2,5.10⁸ N/m²

                Dit          :               ∆L = ?

                Jawab   :               e = /E

                                                e = 2.10⁶/2,5.10⁸

                                                                        e = 2/250 = 0.008

                                                ∆L = e. L

                                                ∆L = 0,008 . 4

                                                ∆L = 0,032 m = 3.2 cm..........................( C )

3.       Diket     :               k₁=k₂=400 N/m (pararel)

                                ∆x = 5cm = 5.10^-2 m

Dit          :               F= ?

Jawab   :               k=k₁+k₂

                                k=400+400

                                k = 800 N/m

                                F = k. ∆x

                                F = 800. 5.10^-2

                                                F = 40 N............................ ( B )

4.       Diket     :               F = 200 N

                                L = 4.10^-1 m

                                ∆x = 8.10^-2 m

Dit          :               W = ?

Jawab   :               k = F/∆x                                                               k=k₁=k₂

                                K = 200 /8.10^-2                                                      K_P = 25.10² + 25.10² = 50.10² N/m

                                k = 25.10² N/m                  

                                                W = ½ . k_p. ∆x²

                                                W = ½ . 50.10². (8.10^-2)²

                                                W = 1600.10^-2 = 16 N...................... ( C )

5.       Diket     :               k = 400 N/m

                                m = 2 kg

                                a = 4 ms^-2

Dit          :               ∆x = ?

Jawab   :               ∆x = F/k                                               ∆x =0,02 m = 2 cm..................... ( B )

                                ∆x = m.a/k

                                ∆x = 2.4/400

                                ∆x = 8/400