Rumus Elastisitas Bahan Beserta Contoh Soal dan Pembahasannya

Elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda itu dihilangkan. Contoh Benda elastis adalah karet gelang, balon, panahan, dan lain sebagainya.

Benda yang dikenai gaya tentu akan mengalami perubahan bentuk. Terdapat tiga jenis perubahan bentuk yaitu regangan, mampatan, dan geseran yang secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Tegangan

Rumus Tegangan

Keterangan:

σ = Tegangan (N/m2)

F = Gaya tarik (N)

A = Luas penampang (m2)

2. Regangan

Rumus Regangan

Keterangan:

Ɛ = Regangan

∆L = Perubahan panjang benda (m)

L0 = Panjang awal benda (m)

3. Modulus Young

Rumus Modulus

ϒ = Modulus young (N/m2)

σ = Tegangan (N/m2)

Ɛ = Regangan

Contoh Soal dan Pembahasan:

Soal No. 1

Sebuah batang besi memiliki jari – jari 9 mm dan panjangnya 80 cm. Batang besi tersebut ditarik oleh gaya sebesar 6 x 104N. (Tegangan patah besi 4 x 108 N/m2). Berapakah tegangan tarik pada batang besi?

Pembahasan:

Diketahui:

L0 = 80 cm = 0,8 m

r = 9 mm= 9 x 10-3 m

F = 6 x 104 N

Tegangan patah besi = 4 x 108 N/m2

Ditanyakan:

  1. σ …?

Jawaban:

A = ∏ r2 = (3,14) x (9 x 10-3) = 28,26 x 10-3 m2

σ = F/A = (6 x 104)N / (28,26 x 10-3)m2 = 2,3 x 108 N/m2

Soal No. 2

Sepotong kawat homogen panjangnya 140 cm dan luas penampangnya 2 mm2. Ketika ditarik dengan gaya sebesar 100 N, bertambah panjang 1 mm. Modulus elastik bahan kawat tersebut adalah …

A. 7 . 108 N/m2

B. 7 . 109 N/m2

C. 7 . 1010 N/m2

D. 7 . 1011 N/m2

E. 7 . 1012 N/m2

Pembahasan:

Diketahui:

L0 = 140 cm = 14 . 10-1 m

A = 2 mm2 = 2 . 10-6 m2

F = 100 N

∆L = 1 mm = 1 . 10-3 m

Ditanyakan: ϒ …?

Jawaban:

Jawaban Soal Elastisitas


Referensi:

  1. Bab 11 Elastisitas dan Hukum Hooke. Anzdoc. Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.
  2. Elastisitas Bahan. Wordpress. Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.
  3. Materi Elastisitas. WordPress Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.
  4. Sari, Nurmala. 2016. Pengembangan Modul Pembelajaran Menggunakan Learning Content Development System (LCDS) untuk Materi Elastisitas dan Hukum Hooke. Unila. Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.
  5. Sudarti, Yushardi, dan Lusiana, Y. M. Pembelajaran Materi Elastisitas dan Hukum Hooke dengan Model Pembelajaran Guide Discover Di SMA Negeri 1 Jeggawah. Jurnal Pembelajaran Fisika, Vol 6 No. 1, Maret 2017, hal 68-74. Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.

You may also like...