ELASTISITAS DAN GAYA PEGAS

A. Tegangan Dan Regangan

Jika gaya-gaya terlalu besar dan batas elastik terlampaui, benda tidak kembali ke bentuknya semula, tetapi secara permanen berubah. Rasio gaya F terhadap luas penampang A dinamakan tegangan tarik:


Keterangan:
F = gaya ( N)
A = luas permukaan (m2)

Perubahan fraksional pada panjang batang dinamakan regangan.


Keterangan:
Al = pertambahan panjang (m)
I = pertambahan panjang (m)

Rasio tegangan terhadap regangan adalah modulus Young:


Keterangan:
Y = Modulus Young (N/m2)
F -= gaya (N)
A = luas permukaan (m2)
Al = pertambahan panjang (m)
I = panjang (m)

B. Hukum Hooke

Pada waktu pegas ditarik dengan gaya F, pegas mengadakan gaya yang besarnya sama (Fp) dengan gaya menarik, tapi arahnya berlawanan.


Keterangan:
Fp = gaya pemulih (N)
k   = konstanta pegas( N/m)
Ax = perubahan panjang pegas (m)

C. Konstanta Pegas Gabungan

  • Konstanta Pegas Pengganti Seri, dari gambar di bawah dapat dirumuskan untuk menentukan nilai konstanta pegas pengganti dari pegas yang dirangkai seri.

  • Konstanta Pegas Pengganti Paralel, Dari gambar di bawah dapat dirumuskan untuk menentukan nilai konstanta pegas pengganti dari pegas yang dirangkai paralel.

  • Menentukan usaha untuk meregangkan pegas, Usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas dengan konstanta k sejauh Δx adalah

Keterangan:
W = usaha (J)
k = konstanta pegas( N/m)
Ax = perubahan panjang pegas (m)

D. Contoh Soal

Contoh 1
Tabel berikut ini menunjukkan hasil pengukuran panjang (Δx) pada percobaan pengukuran kons­tanta elastisitas karet dengan menggunakan lima bahan karet ban P, Q, R, S, dan T.

Konstanta elastisitas karet terbesar dimiliki oleh bahan

A. P             B. Q               C. R            D. S             E. T

Pembahasan:

Maka yang terbesar = R, Jawab = C

Contoh 2
Sebuah karet diberi beban 300 gram dan di­gantung vertikal pada sebuah statif. Ternyata karet bertambah panjang 4 cm (g = 10 m/s2). Energi potensial karet tersebut adalah
A. 7,5 x 10-2 joule          D. 3,0 x 10-2 joule
B. 6,0 x 102 joule           E. 1,5 x 10-2 joule
C. 4,5 x 10-2 joule

Pembahasan:

Jawab = E

E. Latihan Soal

Latihan 1
Dari percobaan menentukan elastisitas karet dengan menggunakan karet ban diperoleh data seperti tabel berikut ini. Dapat disimpulkan nilai konstanta terbesar adalah percobaan

Latihan 2
Untuk meregangkan sebuah pegas sejauh 5 cm diperlukan gaya sebesar 20 N. Energi potensial pegas ketika nneregang sejauh 10 cm adalah
A. 2 joule                        D. 50 joule
B. 4 joule                        E. 100 joule
C. 20 joule

Latihan 3
Sebuah pegas diberi beban 2 kg seperti gambar dibawah, Jika pegas mengalami pertambahan panjang 5 cm, dan gravitasi bumi, g = 10 m/s2, maka energi potensial elastis pegas tersebut adalah…
A. 4,0 J                         D. 1,0 J
B. 3,0 J                         E. 0,5 J
C. 2,5 J

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*