Contoh Soal Elastisitas dan Pembahasannya

Contoh Soal Elastisitas dan Pembahasannya


Contoh Soal Modulus Young atau Modulus Elastisitas

1. Sebuah kawat memiliki panjang 100 cm, kawat tersebut digantungkan pada sebuah pengait kemudian diberi beban 4 Kg, diketahui luas penampang kawat 0,2 . Tentukanlah :

a. Besar modulus Young atau modulus elastisitas
b. Besar tekanan atau stress pada kawat
c. Besar regangan atau strain

Jawab

a. Menentukan besar modulus Young

Kita harus merubah satuan-satuan besaran yang diketahui kedalam satuan internasional

Setekah merubah satuan pada besaran yang diketahui  sekrang besaran tersebut bisa kita subtitusikan kedalam persamaan atau rumus modulus elastisitas

Rumus Modulus Young

 Besar moudulus Young kawat pada soal ini adalah

b. Menentukan besar tekanan atau stress pada kawat

Rumus Tekanan pada Kawat

Besar tekanan yang dialami oleh kawat adalah

c. Menentukan besar regangan pada kawat

Rumus Regangan

 Besar regangan pada kawat

Contoh Soal Hukum Hooke

2. Sebuah pegas memiliki panjang 8 cm dan digantung pada statif. Ketika diberi beban 400 gram, panjang pegas menjadi 10 cm. Besar konstanta pegas adalah ?

Jawab

Untuk menjawab soal ini bisa kita gunakan hukum Hooke

Rumus Hukum Hooke

Kemudian kita rubah bentuk persamaannya menjadi

Besar konstanta pegas adalah

Contoh Soal Pegas Susunan Paralel

3. Dua buah pegas identik 400 N/m ( memiliki besar konstanta pegas yang sama ) disusun paralel seperti pada gambar di bawah ini. Tentukan :

a. Besar konstanta pegas pengganti ata besar konstanta pegas total
b. Pertambahan panjang total pegas jika besar beban 400 gram

Jawab

a. menentukan besar konstanta pegas total

untuk susunan pegas paralel bisa kita gunakan rumus konstanta pegas total untuk susunan paralel seperti di bawah ini

Rumus Konstanta  Pegas Susunan Paralel

Besar konstanta pegas paralel pada soal ini adalah

b. Menentukan besar pertambahan panjang total

 Untuk menentukan besar pertambahan panjang total  pegas bisa kita gunakan hukum Hokke

Besar pertambahan panjang totalnya adalah

Contoh Soal Susunan Pegas Seri

4. Dua buah pegas disusun seri seperti pada gambar di bawah ini. Besar kontanta pegas pertama 60 N/m dan besar konstanta besar pegas kedua 30 N/m Tentukan :

a. Besar konstanta pegas pengganti ata besar konstanta pegas total
b. Pertambahan panjang total pegas jika besar beban 40 gram

 

Jawab

a. Menentukan besar konstanta pegas susunan seri

Kita bisa gunakan rumus atau persamaan konstanta pegas susunan seri

Rumus Konstanta Pegas Susunan Seri

  Besar kontanta pegas gabungan susunan seri adalah

b. menentukan besar pertambahan panjang total pada susunan seri

Bisa kita gunakan rumus hukum Hooke

Besar pertambahan panjang total adalah

5. Tiga buah pegas disusun seperti pada gambar di bawah ini. Pegas pertama dan pegas kedua identik 150 N/m, sedangkan besar konstanta pegas ketiga adalah 600 N/m. Tentukanlah :

a. Besar konstanta pegas pengganti ata besar konstanta pegas total
b. Pertambahan panjang total pegas jika besar beban 800 gram

Jawab

a. Menentukan besar konstanta pegas

Soal ini adalah soal gabungan rangkaian pegas seri dan paralel. Pegas satu dan dua adalah susunan pegas paralel sehingga langkah pertama kita harus menggabungkan terlebih dahulu pegas pertama dan pegas yang kedua

sehingga bentuk rangkaian pegas pada soal seolah-olah akan menjadi

Perhitungan konstanta pegas pertama dan kedua susunan paralel menjadi seperti di bawah ini

Kemudian setelah rangkaian tiga pegas menjadi dua pegas kita bisa hitung dengan menggunakan rumus susunan seri pegas

Besar konstanta pegas total adalah

b. menentukan besar pertambahan panjang total rangkaian pegas

Gunakan hukum Hooke untuk menentukan besar pertambahan panjang total pegas

Pertambahan panjang total pegas adalah