Page 172 - Fisika Bagian 1

Contoh Soal 5.6

2
Massa 500 kg digantungkan pada kawat baja 3 m yang luas penampangnya 0,15 cm .
2
11
Modulus elatisitas untuk baja adalah sekitar 2,0 x 10 N/m . Berdasarkan informasi
tersebut hitunglah: (a) pertambahan panjang kawat baja; (b) “konstanta pegas” untuk
kawat baja.

Penyelesaian
a) Berat benda bermassa 500 kg adalah:

3
mg = (500 kg)(9,81 N/kg) = 4,90 x 10 N
Tegangan kawat adalah
3
 = = 4,9 x10 N
0,15 cm 2
2
8
2
4
= 3,27 x 10 N/cm = 3,27 x 10 N/m
Karena itu besarnya regangan adalah
8
∆  3,27 x 10 N/m 2
−3
= = = 1,63 x 10
11
2,0 x 10 N/m 2
Karena panjang kawat 3 m atau 300 cm, jumlah pertambahan panjang adalah
-3
-3
ΔL = (1,63 x 10 )L = (1,63 x 10 )(300 cm) = 0,48 cm.
b) Dengan menggunakan Persamaan (7.11), “konstanta pegas” untuk kawat adalah
2
2
11
(2,0 10 N/m ) (0,15 cm )
6
= = = 10 N/m
300 cm

7. Modulus Elastisitas

Seperti tampak pada Gambar 5.7, grafik tegangan-regangan menghasilkan hubungan
linier. Kemiringan (slope) dari bagian linier merupakan modulus elastisitas. Modulus

elastisitas bahan menyatakan kekuatan atau ketahanan bahan dalam menerima deformasi
elastis, semakin besar nilai modulus elastis semakin kuat bahan tersebut. Beberapa jenis
4
logam nilai modulus elastisitasnya berkisar 4,5x10 MPa (untuk magnesium) hingga
4
40,7x10 MPa (untuk tungsten). Nilai hampiran modulus elastisitas atau modulus Young
untuk berbagai bahan dicantumkan di Tabel 5.3.

162