Elastisitas dan Modulus Youngpada:November 14, 2010, 04:43:00 AM Publish[justify]

Bila suatu pegas diberikan beban (w) maka pegas akan bertambah panjang (x) :

maka berlaku hubungan :

Keterangan :F = gaya pegas (N)k = konstanta pegas (N/m)x = pertambahan panjang pegas (m)

Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya yang bekerja pada pegas justru berlawanan dengan gaya yang kita berikan (misal : jika pegas kita tarik ke bawah maka menimbulkan gaya pegas ke atas) dan bila hanya ditanya nilainya saja maka tanda negatif tersebut boleh tidak dicantumkan. Bila pertambahan panjang pegas disebabkan oleh beban (w) yang digantungkan pada salah satu ujungnya, maka berlaku hubungan :

Gaya (F) = Berat Beban (w)

Sedangkan beban tersebut dapat dicari dengan rumus :

Keterangan :w = berat beban (N)m = massa beban (kg)g = percepatan grafitasi (m/s2)

besarnya percepatan grafitasi biasanya = 10 m/s2atau 9,8 m/s2. Biasanya dalam soal sudah dicantumkan dan seandainya belum maka biasanya percepatan grafitasi yang dipakai yang 10 m/s2.

Besar energi potensial pegas dapat dihitung dengan rumus :

atau

Hubungan antara gaya dan pertambahan panjang dapat digambarkan dalam grafik sebagai berikut :

Susunan Pegas

a. Susunan Seri

besar konstanta gabungannya :

setelah mendapat nilai 1/ks jangan lupadibalikuntuk mendapatkan nilai ks.

jika nilai k1 = k2 = k3 = .... maka :

n = banyaknya pegas

b. Susunan Paralel

besar konstanta gabungannya :

jika nilai k1 = k2 = k3 = .... maka :

n = banyaknya pegas

Bila susunan pegas terdiri dari gabungan susunan seri dan paralel maka harus ditentukan dahulu bagian yang digabung terlebih dahulu. jika diibaratkan aliran sungai maka bagian cabang yang terumitlah yang digabung terlebih dahulu, baru kemudian hasil gabungan tersebut digabung dengan bagian yang lain....intinya penggabungan secara seri dan paralel mempunyai rumus yang berbeda sehingga tidak mungkin dikerjakan bersama-sama, di dalam rangkaian paralel bisa jadi ada bagian yang harus diseri terlebih dahulu dan sebaliknya dalam rangkaian seri bisa jadi ada bagian yang harus diparalel terlebih dahulu, seperti contoh di bawah ini :

Modulus Young/Elastis

jika ada benda yang bersifat elastis dengan panjang tertentu kemudian ditarik dengan gaya tertentu yang mengakibatkan pertambahan panjang benda tersebut maka berlaku hubungan :

Keterangan :

pengambaran di atas diasumsikan luas penampangnya berbentuk lingkaran.... dan besarnya tegangan (T) dan regangan dari peristiwa tersebut dapat dicari dengan rumus :

Tegangan (T) :

F = gaya (N)

Regangan (e) :

dan nilai modulus young/elastinya = tegangan (T) dibagi regangannya (e) :

http://mediabelajaronline.blogspot.com/2010/10/elastisitas-dan-modulus-young.html[/justify]

Soal Ulangan Harian Fisika Gelombang SMA Kelas XII IPA1. Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10t 2x) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter. Tentukan :a. amplitudo gelombangb. frekuensi sudut gelombangc. tetapan gelombangd. cepat rambat gelombange. frekuensi gelombangf. periode gelombangg. panjang gelombangh. arah rambat gelombangi. simpangan gelombang saat t = 1 sekon dan x = 1 mj. persamaan kecepatan gelombangk. kecepatan maksimum gelombangl. persamaan percepatan gelombangm. nilai mutlak percepatan maksimumn. sudut fase saat t = 0,1 sekon pada x =1/3mo. fase saat t = 0,1 sekon pada x =1/3mPembahasan:Bentuk persamaan umum gelombang:Y = A sin (t - kx)dengan A amplitudo gelombang, = 2f dan k=2/ dengan demikian :a. A = 0,02 mb. = 10 rad/sc. k = 2d. v = /k = 10/2 = 5 m/se. f = /2 = 10/2 = 5 Hzf. T = 1/f = 1/ 5 = 0, 2 sekong. = 2/k = 2/2 = 1 mh. ke arah sumbu x positifi. Y = 0,02sin(10 - 2)=0,02sin(8)= 0 mj. v = A cos(tkx)=10(0,02) cos(10t2x) m/sk. vmaks= A = 10(0,02) m/sl. a = 2y=(10)2(0,02)sin(10t2x) m/s2m. amaks=|2A|=|102(0,02)| m/s2n. sudut fase = (10..0,12.(1/3)=1/3 = 60oo. fase =60o/360o=1/62. Suatu gelombang permukaan air yang frekuensinya 500 Hz merambat dengan kecepatan 350 m/s. tentukan jarak antara dua titik yang berbeda sudut fase 60! (Sumber: Soal SPMB)Pembahasan:Lebih dahulu tentukan besarnya panjang gelombang dimana

Beda fase gelombang antara dua titik yang jaraknya diketahui adalah3. Seutas tali salah satu ujungnya digerakkan naik turun sedangkan ujung lainnya terikat. Persamaan gelombang tali adalah y = 8 sin (0,1) x cos (100t - 12) dengan y dan x dalam cm dan t dalam satuan sekon. Tentukan:a. panjang gelombangb. frekuensi gelombangc. panjang tali(Sumber: Soal Ebtanas)Pembahasan:Pola dari gelombang stasioner diatas adalah

a. menentukan panjang gelombang

b. menentukan frekuensi gelombang

c. menentukan panjang tali

4. Diberikan grafik dari suatu gelombang berjalan seperti gambar di bawah!

Jika jarak P ke Q ditempuh dalam waktu 5 sekon, tentukan persamaan dari gelombang di atas! (Tipikal Soal UN)Pembahasan:Bentuk umum persamaan gelombang adalahatauataudengan perjanjian tanda sebagai berikut :Tanda Amplitudo (+) jika gerakan pertama ke arah atasTanda Amplitudo (-) jika gerakan pertama ke arah bawahTanda dalam kurung (+) jika gelombang merambat ke arah sumbu X negatif / ke kiriTanda dalam kurung (-) jika gelombang merambat ke arah sumbu X positif / ke kananambil data dari soal panjang gelombang () = 2 meter, dan periode (T) = 5/2 sekon atau frekuensi (f) = 2/5 Hz, masukkan data ke pola misal pola ke 2 yang dipakai didapat

5. Seutas kawat bergetar menurut persamaan :Jarak perut ketiga dari titik x = 0 adalah.....A. 10 cmB. 7,5 cmC. 6,0 cmD. 5,0 cmE. 2,5 cmSumber Soal: Marthen Kanginan 3A Gejala GelombangPembahasan:Pola diatas adalah pola untuk persamaan gelombang stasioner ujung tetap atau ujung terikat. Untuk mencari jarak perut atau simpul dari ujung ikatnya, tentukan dulu nilai dari panjang gelombang.

Setelah ketemu panjang gelombang, tinggal masukkan rumus untuk mencari perut ke -3 . Lupa rumusnya,..!?! Atau takut kebalik-balik dengan ujung bebas,..!? Ya sudah tak usah pakai rumus, kita pakai gambar saja seperti di bawah:

Posisi perut ketiga P3dari ujung tetap A adalah satu seperempat panjang gelombang atau (5/4) (Satu gelombang = satu bukit - satu lembah), sehingga nilai X adalah :X = (5/4) = (5/4) x 6 cm = 7,5 cmSumber Fisika Studi Senter