Bank Soal Fisika SMA Elastisitas Bahan

Diketahui:

Modulus elastisitas $E=4\times10^5$ N/m²

Luas penampang $A=8$ mm² $=8\times10^{-6}$ m²

Tetapan gaya $k=20.000$ N/m

Ditanya:

Modulus elastisitas $E=?$

Dijawab:

Tetapan gaya pegas adalah perbandingan atau rasio dari gaya yang diberikan terhadap pertambahan panjang pegas tersebut. Tetapan gaya pegas tersebut dapat dituliskan dengan persamaan $k=\frac{F}{\Delta x}$. Persamaan tersebut dapat diubah menjadi $F=k\Delta x$.

Modulus elastisitas adalah perbandingan antara tegangan dengan regangan yang dialami oleh suatu benda. Modulus elastisitas dapat dituliskan dengan persamaan berikut. $E=\frac{Fl}{A\Delta l}$

$\Delta x$ dan $\Delta l$ adalah sama. Sehingga persamaan dari tetapan gaya pegas dapat dissubtitusikan kedalam persamaan modulus elastsitas.

$E=\frac{Fl}{A\Delta l}$

$E=\frac{k\Delta xl}{A\Delta l}$

Karena $\Delta x$ dan $\Delta l$ adalah sama, maka persamaannya dapat disederhanakan menjadi

$E=\frac{kl}{A}$

$4\times10^5=\frac{\left(20.000\right)l}{8\times10^{-6}}$

$20.000\ l=\left(4\times10^5\right)\left(8\times10^{-6}\right)$

$20.000\ l=32\times10^{-1}$

$l=\frac{32\times10^{-1}}{20.000}$

$l=16\times10^{-1}\times10^{-4}$

$l=16\times10^{-5}$ m

Jadi, panjang pegas tersebut jika tidak diberikan gaya adalah $16\times10^{-5}$ m.