Cara Cepat Pintar Fisika - untuk melengkapi post kami ihwal Elastisitas dan aturan Hooke, yang sudah kami post sebelumnya dengan judul:
Selamat belajar
1. Sebuah balok 10 kg dikaitkan pada sebuah kawat yang mempunyai luas penampang 2,4 mm². Jika g = 9,8 m/s², tegangan yang dialami kawat tersebut adalah..... Nm-2
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\\sigma =\frac{F}{A}\\ \sigma = \frac{98}{2,4.10^{-6}}\\ \sigma = \frac{98}{2,4}.10^6\\ \sigma = 40,83.10^6\\ \sigma = 4.09.10^7$
2. Dua buah kawat x dan y panjangnya masing-masing 1 m dan 2 m ditarik dengan gaya yang sama sehingga terjadi pertambahan panjang masing-masing 0,5 mm dan 1 mm. Jika diameter kawat y dua kali diameter kawat x, perbandingan modulus Young kawat x terhadap y adalah....
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E= \frac{F.L}{A.\Delta L}\Rightarrow F_x=F_y\\\\ \frac{E_x}{E_y}= \frac{\frac{L_x}{{A_x}\Delta L_x}}{\frac{L_y}{{A_y}\Delta L_y}} \Rightarrow A=\frac{1}{4}\pi d^{2}\\\\ \frac{E_x}{E_y}= \frac{L_x}{L_y}\frac{\Delta L_y}{\Delta L_x}\left (\frac{d_y}{d_x} \right )^{2} \\\\ \frac{E_x}{E_y}= \frac{1}{2}.\frac{1}{0,5}\left (\frac{2d_x}{d_x} \right )^{2}=\frac{4}{1}$
3. Sebuah benda bermassa 500 kg digantungkan pada sebuah kawat baja dengan panjangnya 3m dan luas penampangnya sebesar 0,15 cm². Jika diketahui modulus Young untuk baja 2,0 x 1011N/m², pertambahan panjang kawat adalah....
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E = \frac{F.L}{A.\Delta L}\\\Delta L = \frac{F.L}{A.E}\\\Delta L = \frac{mg.L}{A.E}\\ \Delta L = \frac{500 x10x3}{15 x 10^{-6}. 2x10^{11}}\\ \Delta L = \frac{15.10^3}{3.10^6}\\ \Delta L = 5.10^{-3}m=0,5 cm$
4. Sebuah kabel baja lift yang mempunyai diameter 2 cm mengangkat beban 628 kg. Jika g = 10 m/s², tegangan kabel baja tersebut adalah..... Nm-2.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\A=\frac{1}{4}\pi d^{2}\\A=\frac{1}{4}\pi (2)^{2}\\A=\pi cm^{2}=3,14.10^{-4}m^{2}$ $\small \\\sigma =\frac{F}{A}=\frac{mg}{A}\\ \sigma = \frac{628(10)}{3,14.10^{-4}}\\ \sigma = 2.10^{7}Nm^{-2}$
5. Seutas kawat dengan luas penampang 4mm² ditarik oleh gaya 3,2 N sehingga kawat tersebut mengalami pertambahan panjang sebesar 0,04 cm. Jika panjang kawat pada mula mulanya 80 cm, modulus Young kawat tersebut adalah....Nm-2.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E = \frac{F.L}{A.\Delta L}\\ E = \frac{3,2 x0,8}{4 x 10^{-4}. 4x10^{-6}}\\ E = 1,6.10^{9}Nm^{-2}$
6. Seutas kawat dengan panjang L dan jari-jari r dijepit dengan berpengaruh di salah satu ujungnya. Ketika ujung kawat lainnya ditarik oleh gaya F, panjang kawat bertambah 2 cm. Kawat lain dari materi yang sama, panjangnya 1/4 L dan jari-jari 2r ditarik dengan gaya 2F. Pertambahan panjang kawat ini adalah...
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Karena diberitahu materi yang sama, maka modulus Youngnya sama. Maka,
$\small \\E_1=E_2\\\frac{F_1.L_1}{A_1.\Delta L_1}=\frac{F_2.L_2}{A_2.\Delta L_2}\Rightarrow A=\pi r^{2}\\\frac{F_1.L_1}{r_{1}^{2}.\Delta L_1}=\frac{F_2.L_2}{r_{2}^{2}.\Delta L_2}\\\frac{F.L}{r^{2}.2}=\frac{2F.\frac{1}{4}L}{(2r)^{2}.\Delta L_2}\\\Delta L_2=0,25cm$
7. Berapa beban maksimum yang boleh digantung pada seutas kawat baja dengan luas penampang 5mm², jikalau diketahui regangan yang dilarang melebihi 0,001 (modulus lentur baja ialah 2 x 1011N/m²)
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\F = A.e.E\\ F = 5 x 10^{-6}x10^{-3}x2.10^{11} \\F = 1000 N$
8. Sebuah batang silindris pejal terbuat dari besi yang panjangnya 4 m dengan diameter 9,0 cm. Batang tersebut dipasang vertikal dan diujung atasnya diletakkan beban 80.000 kg. Jika modulus Young besi tersebut 1,9 x 1011 Nm-2, batang besi tersebut akan mengalami pemendekan sebesar....
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E = \frac{F.L}{A.\Delta L}= \frac{mg.L}{A.\Delta L}\\\Delta L = \frac{F.L}{E.\frac{1}{4}\pi (d)^{2}}\\ \Delta L = \frac{8.10^{4}(10) x4}{1,9 x 10^{11}. \frac{1}{4}(3,14) (9.10^{-2})^{2}}\\ \Delta L = 1,6.10^{9}Nm^{-2}\\\Delta L = 264.10^{-5}m\\\Delta L = 2,64mm$
9. Sebuah massa 225 kg digantungkan pada ujung bawah sebuah batang sepanjang 4 m dengan luas penampangnya 0,5 cm². Jika batang itu memanjang 1 mm, modulus Young batang tersebut adalah...Nm-2.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E = \frac{F.L}{A.\Delta L}\\E = \frac{mg.L}{\Delta L .A}\\ E = \frac{225(10) x4}{ 10^{-3}. 5x10^{-5}}\\ E = 1,8.10^{11}Nm^{-2}$
10. Sebuah pegas sepanjang L mempunyai konstanta elastisitas sebesar k. Bila pegas dipotong menjadi 4 bab yang sama, maka konstanta elastisitas masing-masing bab menjadi...
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\k = \frac{A.E}{L}\Rightarrow L^{'}=\frac{1}{4}L\\ \\\frac{k}{k^{'}} = \frac{L^{'}}{L}\Rightarrow E=E^{'}\, \textrm{dan}\, A=A^{'}\\\frac{k}{k^{'}} = \frac{\frac{1}{4}L}{L}=\frac{1}{4}\\k^{'}=4k$
lanjut ke:
- Elastisitas – Tegangan, Regangan Dan Modulus Elastisitas
- Tegangan, Regangan Dan Modulus Elastisitas
- Soal Dan Penyelesaian Topik Elastisitas Pegas
- 20 Soal Dan Penyelesaian - Elastisitas Dan Gerak Harmonik
Selamat belajar
1. Sebuah balok 10 kg dikaitkan pada sebuah kawat yang mempunyai luas penampang 2,4 mm². Jika g = 9,8 m/s², tegangan yang dialami kawat tersebut adalah..... Nm-2
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\\sigma =\frac{F}{A}\\ \sigma = \frac{98}{2,4.10^{-6}}\\ \sigma = \frac{98}{2,4}.10^6\\ \sigma = 40,83.10^6\\ \sigma = 4.09.10^7$
2. Dua buah kawat x dan y panjangnya masing-masing 1 m dan 2 m ditarik dengan gaya yang sama sehingga terjadi pertambahan panjang masing-masing 0,5 mm dan 1 mm. Jika diameter kawat y dua kali diameter kawat x, perbandingan modulus Young kawat x terhadap y adalah....
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E= \frac{F.L}{A.\Delta L}\Rightarrow F_x=F_y\\\\ \frac{E_x}{E_y}= \frac{\frac{L_x}{{A_x}\Delta L_x}}{\frac{L_y}{{A_y}\Delta L_y}} \Rightarrow A=\frac{1}{4}\pi d^{2}\\\\ \frac{E_x}{E_y}= \frac{L_x}{L_y}\frac{\Delta L_y}{\Delta L_x}\left (\frac{d_y}{d_x} \right )^{2} \\\\ \frac{E_x}{E_y}= \frac{1}{2}.\frac{1}{0,5}\left (\frac{2d_x}{d_x} \right )^{2}=\frac{4}{1}$
3. Sebuah benda bermassa 500 kg digantungkan pada sebuah kawat baja dengan panjangnya 3m dan luas penampangnya sebesar 0,15 cm². Jika diketahui modulus Young untuk baja 2,0 x 1011N/m², pertambahan panjang kawat adalah....
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E = \frac{F.L}{A.\Delta L}\\\Delta L = \frac{F.L}{A.E}\\\Delta L = \frac{mg.L}{A.E}\\ \Delta L = \frac{500 x10x3}{15 x 10^{-6}. 2x10^{11}}\\ \Delta L = \frac{15.10^3}{3.10^6}\\ \Delta L = 5.10^{-3}m=0,5 cm$
4. Sebuah kabel baja lift yang mempunyai diameter 2 cm mengangkat beban 628 kg. Jika g = 10 m/s², tegangan kabel baja tersebut adalah..... Nm-2.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\A=\frac{1}{4}\pi d^{2}\\A=\frac{1}{4}\pi (2)^{2}\\A=\pi cm^{2}=3,14.10^{-4}m^{2}$ $\small \\\sigma =\frac{F}{A}=\frac{mg}{A}\\ \sigma = \frac{628(10)}{3,14.10^{-4}}\\ \sigma = 2.10^{7}Nm^{-2}$
5. Seutas kawat dengan luas penampang 4mm² ditarik oleh gaya 3,2 N sehingga kawat tersebut mengalami pertambahan panjang sebesar 0,04 cm. Jika panjang kawat pada mula mulanya 80 cm, modulus Young kawat tersebut adalah....Nm-2.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E = \frac{F.L}{A.\Delta L}\\ E = \frac{3,2 x0,8}{4 x 10^{-4}. 4x10^{-6}}\\ E = 1,6.10^{9}Nm^{-2}$
6. Seutas kawat dengan panjang L dan jari-jari r dijepit dengan berpengaruh di salah satu ujungnya. Ketika ujung kawat lainnya ditarik oleh gaya F, panjang kawat bertambah 2 cm. Kawat lain dari materi yang sama, panjangnya 1/4 L dan jari-jari 2r ditarik dengan gaya 2F. Pertambahan panjang kawat ini adalah...
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Karena diberitahu materi yang sama, maka modulus Youngnya sama. Maka,
$\small \\E_1=E_2\\\frac{F_1.L_1}{A_1.\Delta L_1}=\frac{F_2.L_2}{A_2.\Delta L_2}\Rightarrow A=\pi r^{2}\\\frac{F_1.L_1}{r_{1}^{2}.\Delta L_1}=\frac{F_2.L_2}{r_{2}^{2}.\Delta L_2}\\\frac{F.L}{r^{2}.2}=\frac{2F.\frac{1}{4}L}{(2r)^{2}.\Delta L_2}\\\Delta L_2=0,25cm$
7. Berapa beban maksimum yang boleh digantung pada seutas kawat baja dengan luas penampang 5mm², jikalau diketahui regangan yang dilarang melebihi 0,001 (modulus lentur baja ialah 2 x 1011N/m²)
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\F = A.e.E\\ F = 5 x 10^{-6}x10^{-3}x2.10^{11} \\F = 1000 N$
8. Sebuah batang silindris pejal terbuat dari besi yang panjangnya 4 m dengan diameter 9,0 cm. Batang tersebut dipasang vertikal dan diujung atasnya diletakkan beban 80.000 kg. Jika modulus Young besi tersebut 1,9 x 1011 Nm-2, batang besi tersebut akan mengalami pemendekan sebesar....
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E = \frac{F.L}{A.\Delta L}= \frac{mg.L}{A.\Delta L}\\\Delta L = \frac{F.L}{E.\frac{1}{4}\pi (d)^{2}}\\ \Delta L = \frac{8.10^{4}(10) x4}{1,9 x 10^{11}. \frac{1}{4}(3,14) (9.10^{-2})^{2}}\\ \Delta L = 1,6.10^{9}Nm^{-2}\\\Delta L = 264.10^{-5}m\\\Delta L = 2,64mm$
9. Sebuah massa 225 kg digantungkan pada ujung bawah sebuah batang sepanjang 4 m dengan luas penampangnya 0,5 cm². Jika batang itu memanjang 1 mm, modulus Young batang tersebut adalah...Nm-2.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\E = \frac{F.L}{A.\Delta L}\\E = \frac{mg.L}{\Delta L .A}\\ E = \frac{225(10) x4}{ 10^{-3}. 5x10^{-5}}\\ E = 1,8.10^{11}Nm^{-2}$
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\small \\k = \frac{A.E}{L}\Rightarrow L^{'}=\frac{1}{4}L\\ \\\frac{k}{k^{'}} = \frac{L^{'}}{L}\Rightarrow E=E^{'}\, \textrm{dan}\, A=A^{'}\\\frac{k}{k^{'}} = \frac{\frac{1}{4}L}{L}=\frac{1}{4}\\k^{'}=4k$
lanjut ke:
Post a Comment (0)