8. ELASTISITAS(1)

13
MENGINTERPRETASIKAN SIFAT MEKANIK BAHAN I. TUJUAN PEMBELAJARAN : Setelah mempelajari materi ini, diharapkan siswa dapat : 1. Menjelaskan pengertian Elastis dan plastis suatu bahan 2. Menjelaskan pengertian Tegangan, Regangan dan modulus young 3. Merumuskan dan menghitung Tegangan, Regangan dan modulus young 4. Menjelaskan pengertian hukum Hooke 5. Merumuskan dan menghitung hokum Hooke 6. Menjelaskan pengertian energi potensial pegas 7. Merumuskan dan menghitung energi potensial pegas 8. Menjelaskan pengertian energi mekanik pada system pegas 9. Merumuskan dan menghitung energi energi mekanik pada 1ystem pegas 10. Memberi contoh aplikasi pegas dalam kehidupan sehari-hari. II. MATERI PEMBELAJARAN : 1. Pengertian Elastis dan Plastis bahan Ketika kita duduk diatas sofa maka busa pada sofa yang kita tempati akan berubah bentuk dan ketika kita melepaskannya maka busa pada sofa akan kembali ke bentuk semula. Demikian pula jika bolpoint kita tekan bagian atasnya maka pegas yang ada dalam bolpoint tersebut akan memendek namun ketika kita lepaskan pegas akan kembali ke bentuk semula dan masih banyak lagi yang lainnya. Peristiwa diatas menyatakan bahwa pegas maupun busa pada sofa mempunyai sifat elastis. Suatu benda dikatakan elastis bila ukuran atau perubahan bentuk suatu benda dapat kembali ke keadaan semula setelah gaya yang mempengaruhi benda tersebut ditiadakan. Jadi Elastis adalah perubahan bentuk atau ukuran suatu benda karena ……………………………………………… dan benda tersebut akan kembali ke……………………….. jika gaya yang ………………………………………………… Coba anda beri contoh seperti fenomena diatas dalam praktek kehidupan sehari – hari minimal lima !. Jika Jenang yang masih empuk kita tarik, maka jenang tersebut berubah bentuk ( semakin panjang dan kecil ) namun bagaimana kalau kita lepaskan tentunya jenang tidak bisa kembali ke bentuk asal. Sehingga dapat dikatakan jenang tersebut mempunyai sifat plastis bukan elastis. Jadi Plastis adalah suatu bahan apabila padanya diberi suatu gaya akan ……………... namun apabila gaya yang bekerja padanya ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Coba anda beri contoh seperti fenomena diatas dalam praktek kehidupan sehari – hari minimal lima !. Pandangan mikroskopis Molekul-molekul suatu benda pada umumnya tersusun rapi, misalnya susunan atom besi ( Fe ). Atom-atom dalam suatu molekul terikat satu sama lain dengan kuat. Gaya Ketika tali kawat ditarik dengan suatu gaya misalnya 2 newton, maka kawat akan bertambah panjang misalnya 2 mm. namun kawat ini tidak akan terus bertambah panjang walaupun gaya yang diberikan tetap ada. Hal ini disebabkan gaya molekul ( gaya reaksi dari

description

ok

Transcript of 8. ELASTISITAS(1)

Page 1: 8. ELASTISITAS(1)

MENGINTERPRETASIKANSIFAT MEKANIK BAHAN

I. TUJUAN PEMBELAJARAN : Setelah mempelajari materi ini, diharapkan siswa dapat :1. Menjelaskan pengertian Elastis dan plastis suatu bahan2. Menjelaskan pengertian Tegangan, Regangan dan modulus young3. Merumuskan dan menghitung Tegangan, Regangan dan modulus young4. Menjelaskan pengertian hukum Hooke5. Merumuskan dan menghitung hokum Hooke 6. Menjelaskan pengertian energi potensial pegas7. Merumuskan dan menghitung energi potensial pegas8. Menjelaskan pengertian energi mekanik pada system pegas9. Merumuskan dan menghitung energi energi mekanik pada 1ystem pegas10. Memberi contoh aplikasi pegas dalam kehidupan sehari-hari.

II. MATERI PEMBELAJARAN :

1. Pengertian Elastis dan Plastis bahan

Ketika kita duduk diatas sofa maka busa pada sofa yang kita tempati akan berubah bentuk dan ketika kita melepaskannya maka busa pada sofa akan kembali ke bentuk semula. Demikian pula jika bolpoint kita tekan bagian atasnya maka pegas yang ada dalam bolpoint tersebut akan memendek namun ketika kita lepaskan pegas akan kembali ke bentuk semula dan masih banyak lagi yang lainnya. Peristiwa diatas menyatakan bahwa pegas maupun busa pada sofa mempunyai sifat elastis. Suatu benda dikatakan elastis bila ukuran atau perubahan bentuk suatu benda dapat kembali ke keadaan semula setelah gaya yang mempengaruhi benda tersebut ditiadakan. Jadi Elastis adalah perubahan bentuk atau ukuran suatu benda karena ……………………………………………… dan benda tersebut akan kembali ke……………………….. jika gaya yang …………………………………………………Coba anda beri contoh seperti fenomena diatas dalam praktek kehidupan sehari – hari minimal lima !.

Jika Jenang yang masih empuk kita tarik, maka jenang tersebut berubah bentuk ( semakin panjang dan kecil ) namun bagaimana kalau kita lepaskan tentunya jenang tidak bisa kembali ke bentuk asal. Sehingga dapat dikatakan jenang tersebut mempunyai sifat plastis bukan elastis.Jadi Plastis adalah suatu bahan apabila padanya diberi suatu gaya akan ……………... namun apabila gaya yang bekerja padanya ……………………………………………… ………………………………………………………………………………………………Coba anda beri contoh seperti fenomena diatas dalam praktek kehidupan sehari – hari minimal lima !.Pandangan mikroskopis

Dari sini kita melihat bahwa semakin panjang kawat semakin besar gaya molekulnya. Karena panjang kawat sebanding dengan jarak antar atom, maka dapat disimpulkan bahwa gaya antar atom dalam molekul sebanding dengan jarak atom itu. Semakin jauh atom semakin besar pula gayanya. Pembahasan mikroskopis diatas memberi pengertian bahwa sifat elastis suatu benda ssangat dipengaruhi oleh gaya-gaya dalam molekul-molekul benda itu.

2. Tegangan, Regangan dan Modulus Young

Jenis perubahan bentuk

Molekul-molekul suatu benda pada umumnya tersusun rapi, misalnya susunan atom besi ( Fe ). Atom-atom dalam suatu molekul terikat satu sama lain dengan kuat. Gaya ikat antar atom-atom ini dapat dianggap seperti gaya pada pegas.

Ketika tali kawat ditarik dengan suatu gaya misalnya 2 newton, maka kawat akan bertambah panjang misalnya 2 mm. namun kawat ini tidak akan terus bertambah panjang walaupun gaya yang diberikan tetap ada. Hal ini disebabkan gaya molekul ( gaya reaksi dari molekul ) menghambat panjang kawat. Keadaan dimana kawat tidak bertambah panjang lagi disebut keadaan seimbang.

Page 2: 8. ELASTISITAS(1)

`

38 L

ΔL

2. Strain volume

Strain volume ini berhubungan dengan perubahan volume benda Strain volume adalah perbandingan perubahan volume benda dengan volume benda semula.

∆V = perubahan volume benda ……..m3

V = volume benda semula ……….m3

Perubahan bentuk benda tergantung pada arah dan letak kedua gaya sejajar yang diberikan. Jika dua gaya yang sama besar dan berlawanan arah diberikan pada masing-masing bidang ujung benda dengan arah menjauhi benda, maka benda akan bertambah panjang. Perubahan bentuk ini disebut regangan. Jika dua gaya yang sama besar dan berlawanan arah diberikan pada masing-masing bidang ujung benda dengan arah menuju titik pusat benda, maka benda akan bertambah pendek. Perubahan bentuk benda ini disebut mampatan. Jika dua gaya yang sama besar dan berlawanan arah diberikan pada masing-masing bidang sisi benda, maka permukaaan benda mengalami pergeseran. Perubahan ini disebut geseran.

Tegangan (stress) adalah besarnya gaya tarik yang bekerja pada bahan per satuan luas bahan tersebut atau didefinisikan sebagai gaya dalam (gaya molekul) per satuan luas. Pada keadaan seimbang, besarnya gaya dalam ini sama besarnya dengan gaya luar yang kita berikan. Jadi untuk mengukur stress cukup menggunakan gaya luar.

τ = tegangan …..N / m2

F = gaya yang bekerja …NA = luas penampang benda ….m2

Dimensi tegangan : N/m2 → kg.m.s-2.m-2 → M.L-1.T-2

Stress yang arahnya tegak lurus (normal) dengan

bidang benda dinamakan stress normal. Stress normal

ini dianggap sebagai tekanan. Sedangkan stress yang

arahnya longitudinal dinamakan stress tangensial

atau shearing stress.

Strain (regangan)Strain merupakan suatu istilah yang berhubungan dengan perubahan relative ukuran benda yang mengalami stress.Jenis-jenis Strain (regangan)Berdasarkan jenis stressnya maka strain dapat digolongkan beberapa jenis :1. Regangan (strain) linier. Strain linier ini berhubungan dengan perubahan ukuran benda dalam arah linier. Strain ini disebabkan oleh stress normal. Strain / Regangan linier adalah perbandingan antara perubahan panjang benda dengan panjang semula.

Page 3: 8. ELASTISITAS(1)

Ketika suatu benda menerima gaya, ukuranya berubah. Jika perubahan ukuran ini tidak terlalu besar, stress pada benda ini sebanding dengan strain. Stress strain. Pernyataan ini dibuktikan kebenarannya secara eksperimen. Modulus Elastisitas didefinisikan sebagai besarnya konstanta perbandingan yang menghubungkan stress dan strain.

Modulus Elastisitas =

Rumus Modulus Young dapat diturunkan menjadi :

Y = = Y

F = Y A

=Y

Rumus ini dikenal dengan Hukum Hooke.

F = k x

Dimana k = . Karena Y,A, dan L0 merupakan konstanta yang bergantung pada karateristik

(sifat,bentuk, dan ukuran) batang.

Hukum Hooke dan Modulus YoungSecara fisis modulus young dapat dianggap sebagai bilangan yang menyatakan besarnya hambatan untuk merubah panjang suatu benda. Modulus Young yang besar menunjukkan bahwa benda itu sangat sulit untuk bertambah panjang.

3. Strain ShearStrain ini berhubungan dengan perubahan ukuran akibat stress tangensial.Strain shear adalah perbandingan perubahan panjang benda akibat stress tangensial (∆x) dengan panjang benda semula (h).

Menurut Hooke, rumus ini hanya berlaku jika yang diberikan tidak terlalu besar. Jika gaya terlalu besar dapat menyebabkan batang patah sehingga rumus tersebut tidak berlaku

Modulus Elastisitas yang menghubungkan dengan strain linear dinamakan Modulus Young. Suatu batang panjang dengan luas penampang A dan panjang Lo dijepit pada salah satu ujungnya. Suatu gaya luar F bekerja sejajar dengan panjang batang seperti pada gambar . Jika benda bertambah panjang ∆L modulus Young benda ini adalah:

Y = =

F =

F =

F =

Y = modulus Young ….N.m-2

A = Luas penampang batang …..m2

F = gaya yang bekerja …….N

Lo= panjang batang semula …..m

ΔL= pertambahan panjang …..m

Page 4: 8. ELASTISITAS(1)

Tabel Modulus Young

No. Bahan Modulus Young ( Pa )

1 Aluminium 7,0 x 1010

2 Baja 20 x 1010

3 Besi 21 x 1010

4 Karet 5,0 x 1010

5 Kuningan 9,0 x 1010

6 Nikel 21 x 1010

7 Tembaga 11 x 1010

8 Timah 1,6 x 1010

Contoh:Sebuah kawat panjangnya 2 m dengan diameter 2 mm ditarik dengan gaya 15,7 newton ternyata panjangnya menjadi 200,4 cm. Tentukanlah :

a. Tegangan kawat tersebutb. Regangan kawat tersebutc. Modulus elastisitas kawat tersebut

Diketahui :

L1 = 2 m , L2 = 200,4 cm =2,004 m ,

F = 15,7 newton d = 2 mm

Jawab :

a.

b.

c.

. 3. Hukum Hooke untuk pegas

Illustrasi grafik ini melukiskan kurva stress sebagai fungsi strain dari suatu zat padat. Ketika stressnya tidak terlalu besar, kurva berbentuk garis lurus OA. Gradien atau kemiringan garis OA sama dengan modulus Young benda tersebut. Kurva AD bukanlah garis lurus. Disini hokum Hooke tidak berlaku . titik A merupakan batas dimana hukum Hooke berlaku. Besarnya stress dititik A dinamakan batas elastis ( suatu titik dimana bahan atau benda tidak dapat kembali ke bentuk semula ketika gaya luar yang bekerja bertambah besar ).. Benda yang mendapat stress diatas batas elastis tidak akan kembali kekeadaan semula (ke elastisannya hilang). Titik D disebut titik patah. Stress yang lebih besar dari stress dititik patah akan menyebabkan benda patah.

Hubungan linier antara gaya dengan pertambahan panjang, menurut Hooke tidak hanya berlaku untuk batang benda padat saja. Hubungan ini juga berlaku pada pegas, sehingga dapat dituliskan :

F = k.x x

Fk

F = gaya yang menyebabkan pegas bertambah panjang sebesar x ……N (newton)

k = konstanta pegas ………………….N / mk = perbandingan antara gaya yang bekerja pada pegas dengan perubahan

panjang pegas.

Page 5: 8. ELASTISITAS(1)

F F = k.x

x

Tetapan gaya benda elastis

Hubungan antara gaya tarik F dan modulus elestisitas E dapat dinyatakan :

Contoh :Sebuah pegas pada shock absorber sepeda motor panjangnya 40 cm, ketika mendapat beban 40 newton pegas tersebut panjangnya menjadi 36 cm . tentukan konstante pegas tersebut.Diketahui :F = 40 newton , x = ( 40 – 36 ) cm = 4 cm = 0,04 mDitanya k = ……?Jawab :

Susunan Pegasa. Susunan seri

Lihatlah gb. disamping , ada tiga buah pegas disusun secara seri.: Jika besar gaya yang menarik tiap-tiap pegas F1, F2 dan F3 sedang gaya

yang menarik pegas pengganti F maka berlaku :

F1 = F2 = F3 = F Jika pertambahan panjang berturut ∆Y1 , ∆Y2 dan ∆Y3 sedang

pertambahan pegas pengganti ∆Y maka berlaku :

∆Y = ∆Y1 + ∆Y2 + ∆Y3

Dengan menerapkan hokum Hooke pada masing-masing pegas dan pegas pengganti, maka dapat kita hubungkan antara kedua gaya pegas dengan gaya pengganti pegas.

b. Susunan paralel

Gb. disamping menunjukkan pebas disusun secara parallel.* Jika gaya yang menarik tiap – tiap pegas F1, F2 dan F3

sedang gaya penggantinya Fp, maka F = F1 + F2 + F3

* Jika pertambahan panjang setiap pegas ∆Y1 , ∆Y2 dan ∆Y3 sedang pertambahan pegas

pengganti adalah ∆y, maka berlaku:∆Y = ∆Y1 = ∆Y2 = ∆Y3

Dengan menggunakan hukum Hooke akan diperoleh :

kp = k1 + k2 + k3

∆y = ∆y1 + ∆y2 + ∆y3

Illustrasi berikut melukiskan kurva hasil eksperimen F sebagai fungsi x , kurva berbentuk garis lurus dengan kemiringan sama dengan konstanta pegas k

Page 6: 8. ELASTISITAS(1)

Coba anda tunjukkan sendiri !

4. Pengertian Energi Potensial pegas

5. Merumuskan dan menghitung energi potensial pegas

W = Ep

Sehingga energi potensial pegas dapat dirumuskan sebagai berikut :

Contoh penggunaan gaya pegas adalah ketapel. Jika ketapel direnggangkan kemudian dilepaskan , maka ketapel dapat melontarkan batu. Dalam hal ini energi potensial elastis berubah menjadi energi kinetic batu.

Ep ketapel = Ek batu

½ .k.(∆x)2 = ½ .m.v2 dimana m = massa benda (batu) …….kg.

6. Hukum kekekalan energi mekanik pada sistem pegas.

Apabila pegas tidak ditarik maupun tidak ditekan, maka besarnya enrgi potensial elastisnya adalah nol ( Ep = 0 ) sebab pegas tidak mengalami perubahan panjang (∆x = 0). Sesuai persamaan energi potensial pegas

besar energi potensial pegas mencapai maksimum jika perubahan panjangnya

maksimum. Jika perubahan panjangnya minimum, maka besarnya energi potensialnya mencapai harga minimum.

Sebuah benda diletakkan pada ujung pegas yang telah dimampatkan kemudian pegas tersebut dibebaskan, maka apa yang akan terjadi ? tentunya benda akan ………………….Demikian pula jika sebuah benda diikatkan diujung pegas yang diregangkan lalu pegas dibebaskan, maka apa yang akan terjadi ? tentunya benda tersebut akan ………………….Hal ini menunjukkan bahwa ketika suatu pegas ditarik maupun ditekan dan mengalami perubahan panjang maka didalam diri pegas akan timbul suatu kekuatan / energi yang disebut energi potensial pegas.

Perhatikan gambar disamping, ketika pegas kita tekan, maka energi yang kita berikan akan disimpan oleh pegas dalam bentuk energi potensial pegas. Besarnya energi potensial pegas ini bisa didapat dengan menghitung usaha untuk menekan pegas tersebut.

Pada waktu kita meregangkan ataupun merapatkan pegas, maka dikatakan bahwa kita telah melakukan usaha pada pegas. Usaha ini kemudian disimpan oleh pegas dalam bentuk energi potensial. Sedang besarnya usaha yang dilakukan pada sebuah benda sama dengan luas daerah dibawah grafik F – x . yang dibatasi oleh garis 0 – A dan A-B, sehingga besarnya usaha yang dilakukan dapat dirumuskan sbb :

Page 7: 8. ELASTISITAS(1)

VF

Sebelum tumbukan Gb. a

Saat tumbukan Gb. b

∆XV1

Sesudah tumbukan Gb. c

V2

Pegas mendorong balok Gb. d

Sebuah balok kayu yang masanya m berada diatas papan kayu yang licin. Balok tersebut di tendang dengan gaya F sehingga meluncur dengan kecepatan v (gb. a ). Karena didepannya terdapat pegas yang diam sehingga balok tersebut menumbuk pegas (gb. b ) dalam hal ini balok tetap bergerak dengan kecepatan v 1

menyebabkan pegas memendek sejauh ∆x ( gb. c ). Dalam kondisi seperti ini, maka dalam diri pegas terdapat suatu energi yaitu energi potensial pegas. Energi ini nantinya mendorong balok sehingga balok bergerak dengan kecepatan v2. ( gb. d ). Jika peristiwa di atas tidak ada energi yang hilang maka dalam hal ini hukum kekekalan energi mekanik berlaku yaitu jumlah enenrgi mekanik sebelum dan sesudah tumbukan besarnya sama dan secara matematis dapat di tuliskan :

Sebelum tumbukan sesudah tumbukan

( Em balok + Em pegas ) awal = ( Em balok + Em pegas ) ahir

Ekb + Epb + Epp + Ekp = E1kb + E1

pb + E1pp + E1

kp

½ mv2 + 0 + 0 + 0 = ½ mv12 + 0 + ½ k.∆x2 + 0

Jika pegas mendorong balok dan balok bergerak dengan kecepatan v2 maka berlaku rumus :

m = massa balok (benda ) ……..kgv = kecepatan balok saat menumbuk pegas ……..m.s-1

v1 = kecepatan balok setelah tumbukan …………m.s-1

v2 = kecepatan balok ketika didorong pegas ……..m.s-1

∆x = pertambahan panjang pegas …………………mk = konstanta pegas ………………………………N.m-1

Jika gaya gesekan mempengaruhi sistem, besar usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan dapat dihitung dengan persamaan :

W gesekan = (E1kb + E1

pb + E1pp ) - (Ekb + Epb + Epp )

m

m

m

m

½ m.v2 = ½ mv12 + ½ k.∆x2

½ m.v22 = ½ k.∆x2

Page 8: 8. ELASTISITAS(1)

III. EVALUASI

PILIHAN GANDA

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat dengan cara memberi tanda silang pada salah satu huruf a, b, c, d atau e !

1. Jika dua buah gaya yang sama besar bekerja berlawanan arah pada ujung-ujung benda dengan arah menuju pusat benda, maka benda akan mengalami ……

a. Geseranb. Mampatan d. Pelekukanc. Penggulungan e. Regangan

2. Yang termasuk kelompok benda elastis adalah ………a. Kaca, serat optic, karetb. Karet, kaleng, serat optic d. Pegas, kaca, serat optic c. Kaca, tanah liat, serat oiptik e. Pegas, karet, serat optic

3. Rasio gaya F terhadap luas penampang A disebut :a. Stressb. Strain d. Kekenyalanc. Modulus Young e. Mampatan

4. Jika dua buah gaya yang sama besar bekerja berlawanan arah pada sisi bidang benda, maka benda akan mengalami ……

a. Geseranb. Mampatan d. Pelekukanc. Penggulungan e. Regangan

5. Perbandingan antara tegangan dengan regangan yang dialami oleh suatu benda disebut …...a. Stressb. Strain d. Kekenyalanc. Modulus Young e. Mampatan

6. Konstanta pegas mempunyai dimensi …..a. M.L.Tb. M.L.T -1 d. M.T -1

c. M.L -1 e. M.T -2

7. Sebuah kawat yang luas penampangnya 4 mm2 ditarik dengan gaya 8 newton, maka besarnya tegangan yang dialami kawat tersebut adalah ……….N/m2

a. 2,0 x 106

b. 2,0 x 105 d. 5,0 x 106

c. 2,0 x 104 e. 5,0 x 105

8. Pada cabang olah raga memanah ketika anak panah ditarik lalu dilepaskan, maka anak panah tersebut meluncur , hal ini disebabkan ………

a. Busur panah memegasb. Busur panah melenturc. Adanaya energi kinetic pada busur panahd. Adanya energi potensial busur panahe. Energi potensial panah berubah menjadi energki kinetic

9. Ketika kita mengendarai motor dan melewati jalan menonjol ( polisi tidur ) maka pegas shock absorber akan mengalami perubahan memendek sebesar 5 cm. Jika massa motor seluruhnya 150 kg dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 , maka besarnya konstante pegas tersebut adalah ………N/m.

a. 30b. 300 d. 30.000c. 3.000 e. 300.000

10. Sebuah pegas panjangnya bertambah 10 cm. dari panjang semula setelah diberi beban. Jika regangan pegas sebesar 0,25 . maka panjang pegas semula adalah ………..cm.

a. 4b. 10 d. 60c. 40 e. 140

11. Sebuah pegas mempunyai konstanta 900 N/m dibawahnya digantungkan beban 5 kg. sehingga pegas bertambah panjang 30 cm. maka percepatannya adalah ………m/s2

a. 2.700b. 450 d. 150c. 180 e. 54

12 Seutas karet setelah diberi beban panjangnya menjadi 150 mm.jika panjang semula 125 mm. maka regangan karet tersebut sebesar ………………..

a. 1,2b. 1,0 d. 0,2c. 0,7 e. 0,37

Page 9: 8. ELASTISITAS(1)

13 Batang besi yang panjangnya 12 m. mempunyai luas penampng 4 mm2. ujungnya ditarik oleh gaya 50 N. Jika batang besi bertambah panjang 1,25 mm. modulus elastisitas besi …

a. 1,2 x 10 11 N/m2

b. 1,6 x 10 11 N/m2 d. 7,0 x 10 10 N/m2

c. 2,0 x 10 11 N/m2 e. 1,0 x 10 11 N/m2

14 Sepotong kawat logam homogen dengan panjang 140 cm. dan luas penampng 2 mm 2 ketika ditarik dengan gaya 100 N. bertambah panjang 1 mm. modulus elastis bahan kawat logam tersebut adalah …………N /m2

a. 7,0 x 10 8

b. 7,0 x 10 9 d. 7,0 x 10 11

c. 7,0 x 10 10 e. 7,0 x 10 12

15 Dua kawat terbuat dari bahan yang sama. Jari-jari kawat A dua kali B dan panjang kawat A empat kali kawat B. Perbandingan tetapan gaya kawat A dan kawat B adalah ………

a. 1/8 b. ¼ d. 1c. ½ e. 2

16 Sebuah pegas mempunyai konstanta 1.200 N/m dibawahnya digantungkan beban 6 kg. Jika pegas bergerak kebawah dengan percepatan 10 m/s2, maka pertambahan panjang pegas adalah ……………..cm.

a. 15b. 10 d. 0,01c. 5 e, 0.05

17 Tetapan gaya tiga buah pegas masing-masing 20 N/m , 30 N/m dan 60 N/m. Jika ketiganya disusun secara seri, maka tetapan penggantinya adalah …………..N/m.

a. 10b. 20 d. 60c. 30 e. 110

18 Tetapan gaya tiga buah pegas masing-masing 20 N/m , 30 N/m dan 60 N/m. Jika ketiganya disusun secara paralel, maka tetapan penggantinya adalah …………..N/m.

a. 10b. 20 d. 60c. 30 e. 110

19. Sebuah pegas yang digantung ketika diberi beban 5 kg bertambah panjang 5 cm. kemudian ada pegas lain digantung diberi beban yang sama ternyata hanya betambah panjang 2,5 cm. jika kedua pegas tersebut disusun seri , maka konstante pegas tersebut adalah ………..N/m.

a. 1000b. 2000 d. 3000c. 333,33 e. 666,67

20 Dari pengertian berikut :1) Tegangan mempunyai satuan N/m22) Regangan tidak mempunyai satuan3) Satuan modulus Young sama dengan satuan teganganPernyataan yang benar adalah ……..

a. 1, 2, 3b. 1, 3 d. 1 sajac. 1, 2 e. 2 saja

21 Dari pernyataan berikut :1) Modulus young berbanding lurus dengan gaya yang bekerja2) Pertambahan panjang sebanding gaya yang bekerja3) Regangan sebanding dengan panjang benda semula.Pernyataan diatas yang paling benar adalah ….

a. 1, 2, 3b. 1, 2 d. 2, 3c. 1, 3 e. 1 saja

22 Didalam senapan angin terdapat sebuah pegas dengan konstanta 800 N/m. apabila dimampatkan 5 cm.dari panjang semula, maka energi potensial yang tersimpan didalamnya adalah : …..

a. 0,1b. 0,4 d. 2,0c. 1,0 e. 4,0

Page 10: 8. ELASTISITAS(1)

23 Sebuah pegas sebelum ditarik dengan gaya sebesar 20 N panjangnya 30 cm. Jika pegas bertambah panjang sejauh 10 cm, maka energi potensial pegas adalah … joule.

a. 0,5b. 1 d. 2c. 1,5 e. 2,5

24 Energi potensial pegas yang dimampatkan sejauh 8 cm sebesar 2 x 10-3 joule. Gaya yang digunakan untuk menekan pegas tersebut sebesar … N.

a. 0,05b. 0,5 d. 2,0c. 1,0 e. 5,0

25 Energi potensial pegas yang ditarik oleh gaya sebesar 8 N sebesar 2,0 joule. Konstanta gaya pegas tersebut sebesar … N/m.

a. 0,5b. 2,0 d. 8,0c. 4,0 e. 16,0

26 Sebuah pegas memerlukan usaha 50 joule untuk meregang sepanjang 5 cm. Agar panjang pegas bertanbah sebesar 3 cm, diperlukan usaha sebesar … joule.

a. 18b. 20 d. 85c. 26 e. 150

27 Sebuah balok bermassa 5 kg digantungkan pada ujung sebuah pegas. Jika pegas bertambah panjang 4 cm, besar energi potensial pagas adalah … joule. (g = 10 m/s2)

a. 0,5b. 1,0 d. 1,50c. 1,25 e. 2.5

28 Sebuah senapan menembakkan sebutir peluru dengan masa 40 gr. untuk melontarkan peluru pegas senapan dimampatkan sejauh 10 cm. Jika konstante pegas 500 N/m, maka kecepatan peluru ketika keluar dari pucuk senjata adalah …………..m/s.

a. 2√5b. 3√5 d. 5√5c. 4√5 e. 6√5

29 Sebuah balok masanya 1.200 kg. bergerak dengan kecepatan 50 cm/s. pada sebuah papan luncur yang licin. Pada ujung papan terdapat sebuah pegas dengan k = 30 N/m. jika balok menumbuk pegas, maka panjang maksimum pegas akibat tertekan balok sebesar …….cm.

a. √5b. √10 d. √30c. √20. e. √40

30. Menurut hukum Hooke, pertambahan panjang batang yang ditarik oleh suatu gaya adalah ….. kecuali :a. Berbanding lurus dengan besar gaya tarikb. Berbanding lurus dengan luas penampang batangc. Berbanding terbalik dengan modulus young batangd. Berbanding lurus dengan panjang semula batange. Berbanding terbalik dengan luas penampang batang