Materi Elastisitas Dan Fluida

8/16/2019 Materi Elastisitas Dan Fluida

1/26

MATERI ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE

TEGANGAN (STRESS)

Adalah hasil bagi antara gaya tarik F yang dialami kawat dengan luas penampang A.

REGANGAN (STRAIN)

Adalah hasil bagi antara pertambahan panjang ΔL dengan panjang awal L0.

MODULUS YOUNG

Adalah perbandingan antara tegangan dan regangan yang dialami bahan.

GAYA PEGAS DAN HUKUM HOOKE

Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis pegas, pertambahan panjang pegas (Δx)sebanding dengan gaya tariknya (F).

F k . !x

ENERGI POTENSIAL PEGAS

"eterangan#

$p energi p%tensial pegas (J%ule).F gaya pegas (&).

http://3.bp.blogspot.com/--E7eOWguR-Y/Vj_DPhFx_KI/AAAAAAAAGeE/D5qkWiBf0q8/s1600/Untitled.pnghttp://3.bp.blogspot.com/--E7eOWguR-Y/Vj_DPhFx_KI/AAAAAAAAGeE/D5qkWiBf0q8/s1600/Untitled.png


2/26

!x x' x pertambahan panjang (m).k k%nstanta pegas (&*m').

SUSUNAN SERI PEGAS

SUSUNAN PARALEL PEGAS

"eterangan#kt%t k%nstanta gabungan pegas (&*m).k k%nstanta pegas pertama (&*m).k' k%nstanta pegas kedua (&*m).k+ k%nstanta pegas ketiga (&*m).

SUSUNAN GABUNGAN PEGAS

ntuk menyelesaikan susunan gabungan#a. -elesaikan terlebih dahulu susunan paralel dengan persamaan susunan paralel.

b. -elesaikan susunan seri dengan persamaan susunan seri.

http://3.bp.blogspot.com/-yiTw_Vdzsrs/Vj_EbDL55_I/AAAAAAAAGeU/FLJrq4bIFOQ/s1600/Untitled.pnghttp://3.bp.blogspot.com/-yiTw_Vdzsrs/Vj_EbDL55_I/AAAAAAAAGeU/FLJrq4bIFOQ/s1600/Untitled.png


3/26

PERIODE PEGAS DAN BANDUL

"eterangan#

peri%de (s).m massa benda (kg).k k%nstanta pegas (&*m).l panjang bandul (m).g per/epatan graitasi (0 m*s').

Contoh soal elastisitas an h!"!# Hoo"e an $e#%ahasan

Contoh soal Mo!l!s Yo!n&

-ep%t%ng kawat h%m%gen panjangnya 10 /m dan luas penampangnya ' mm'. "etikaditarik dengan gaya sebesar 00 &, bertambah panjang mm. 2%dulus elastik kawatbahan kawat tersebut adalah...A.3 . 04 &*m'

5.3 . 06 &*m'

7.3 . 00 &*m'

8.3 . 0 &*m'

$.3 . 0' &*m'


4/26

Contoh soal h!"!# Hoo"e an $e#%ahasan

No#o'

9ambar di bawah menunjukkan gra:ik hubungan antara gaya (F) dengan pertambahanpanjang pegas (!x).

8ari gra:ik tersebut k%nstanta pegas adalah...A.00 &*m5.'00 &*m7.+00 &*m8.;00 &*m$.;000 &*m


5/26

No#o'

8alam suatu praktikum untuk menentukan k%nstanta suatu pegas diper%leh data sebagaiberikut#&% F (&) !x (/m) 0 ',0' ; +,0+ '0 1,01 '; ;,0; +0


6/26

-uatu pegas akan bertambah panjang 0 /m jika diberi gaya +0 &. =ertambahan panjangpegas jika diberi gaya ' & adalah...A.' /m5.+ /m

7.; /m8.< /m$.3 /m

Contoh soal ene'&i $otensial $e&as an $e#%ahasan

No#o'

-ebuah tali karet diberi beban +00 gram dan digantung ertikal pada sebuah stati:.ernyata karet bertambah panjang 1 /m (g 0 m*s'). $nergi p%tensial karet tersebutadalah...A.3,; . 0>' j%ule5.' j%ule

7.1,; . 0

>'

j%ule8.+,0 . 0>' j%ule$.,; . 0>' j%ule


7/26

No#o'

=er/%baan menggunakan pegas yang digantung menghasilkan data sebagai berikut#

=er/%baan F (&) !x (/m) 44 '


8/26

Jika susunan pegas diberi beban sehingga bertambah panjang < /m, maka pertambahanpanjang masing>masing pegas adalah..


9/26

No#o'

iga buah pegas disusun seperti gambar dibawah.

Jika k%nstanta pegas k k' + &*m dan k+ < &*m, maka k%nstanta susunan pegasbesarnya...A. &*m5.+ &*m7.3,; &*m

8.' &*m$.; &*m


10/26

No#o' *

iga buah pegas identik disusun seperti gambar.

Jika massa beban +00 gram (g 0 m*s'

) digantung pada pegas k pegas bertambahpanjang 1 /m. 5esarnya k%nstanta susunan pegas adalah...A.''; &*m5.3; &*m7.;0 &*m8.'; &*m$.; &*m


11/26

No#o' +

iga pegas identik masing>masing mempunyai k%nstanta '00 &*m tersusun seri paralelseperti gambar dibawah.

=ada ujung bawah susunan pegas digantungi beban seberat w sehingga susunan pegasbertambah panjang + /m. 5erat beban w adalah...A. &5.' &7.+ &8.1 &$.0 &


12/26

Soal,soal latihan elastisitas an h!"!# Hoo"e

No#o'

=egas yang panjangnya L digantungkan beban sedemikian sehingga diper%leh datasebagai berikut#5erat beban ' & + & 1 &=ertambahan panjang (/m) 0,;0 0,3; ,05erdasarkan tabel tersebut, dapat disimpulkan besar k%nstanta pegas adalah...A. ';0 &*m

5. +


13/26

"%nstanta pegas yang digunakan adalah...A.000 &*m5.600 &*m7.400 &*m8.300 &*m$.


14/26

$mpat pegas identik masing>masing memiliki k%nstanta +00 &*m disusun seperti gambar?"%nstanta gabungan keempat pegas adalah...A.;0 &*m5.''; &*m7.+00 &*m8.600 &*m$.'00 &*m

. -ebuah pegas yang bersi:at elastis memiliki luas penampamg 00 m'. Jika pegasditarik dengan gaya ;0 &ewt%n. entukan tegangan yang dialami pegas ?8iketahui #A # 00 m'F # ;0 &8itanya #@ . . . Jawab #@ # F * A@ # ;0 & * 00 m'

@ # .; &*m'

'. -ebuah kawat yang panjangnya 00 /m ditarik dengan gaya 00 &ewt%n. Bangmenyebabkan pegas bertambah panjang 0 /m. entukan regangan kawat ?8iketahui #L% # 00 /mΔL # 0 /mF # 00&8itanya #e . . . . jawab #e # ΔL *L%e # 0 /m * 00 /me # 0.

+. 8iketahui panjang sebuah pegas '; /m. -ebuah bal%k bermassa '0 gram digantungkanpada pegas sehingga pegas bertambah panjang ; /m. entukan m%dulus elastisitas jikaluas penampang pegas 00 /m' ?

8iketahui #L% # '; /m


15/26

ΔL # ; /mm # '0 gram # 0.0' kgF # w # m . g # 0.0'(0) # 0.' &A # 00 /m # 0.0 m

8itaya #$ . . . .Jawab #$ # @*e$ # (F *A ) * (ΔL*L%)$ # ( 0.' &* 0.0 m') * (; /m *'; /m )$ # ('0 & *m' )* (0.')$ # 00 &*m'

1. -ebuah pegas panjangnya '0 /m. Jika m%dulus elastisitas pegas 10 &*m' dan luas

ketapel m'. entukan besar gaya yang diperlukan agar pegas bertambah panjang ; /m8iketahui #L%# '0 /m$ # 10 &*m'A # m'ΔL # ; /m8itanya #F . . . . Jawab #$ # @*e

$ # (F *A ) * (ΔL * L%)10 &*m'# (F * m') * (;/m*'0 /m)10 &*m' #( F* m' ) * C


16/26

SOAL DAN PEMBAHASAN FLUIDA STATIS

1. Sebuah kursi bermassa 8 kg memiliki empat kaki. Luas penampang tiap kaki

3 x 10-3 m2. Berapakah tekanan kursi terhadap lantai?Penyelesaian!ik m " 8 kg# 1 kaki " 3 x 10-3 m2$ maka # % kaki " 12 x 10-3 m2

!it p " ...? &a'ab( " m . g " 8 . 10 " 80 )

P " ( * # " 80 ) * 12 x 10-3 m2 " +$+, x 103 )*m2 " +$+, x 103 Pa2. Sebuah btl bermassa 1$2 kg berada di atas mea. Berapa tekanan btl

terhadap mea ika diameter alas btl 8 /m? g " 10 m*s2

Penyelesaian

!ik m " 1$2 kg

d alas btl " 8 /m

g " 10 m*s2

!it p "..? &a'ab( " m.g( " 1$2 10 " 12 )

&ari-ari r " d * 2 " 8 * 2 " % /m " 0$0% m

3. Sebuah tabung yang luas dasarnya 2 /m3$ dimasukkan 000 /m3 air ke

dalamnya. Berapa besarnya tekanan hidrstatik pada dasar tabung?

Penyelesaian

!ik # " 2 /m3 $ 4 " x 103 /m3

!it p "..? &a'ab


17/26

%. Pipa 5 diisi dengan air raksa dan /airan minyak seperti terlihat pada

gambar6

&ika ketinggian minyak h2 adalah 2, /m$ massa enis minyak 0$, gr*/m3 dan

massa enis 7g adalah 13$+ gr*/m3 tentukan ketinggian air raksa h16Penyelesaian

. Perhatikan gambar diba'ah ini6


18/26

Sebuah pipa 5 mula-mula berisi air massa enis air 103 kg*m3$ kemudian pada

salah satu kakinya diisi minyak setinggi 10 /m hingga selisih permukaan air pada

kedua kaki 8 /m. Berapa massa enis minyak?Penyelesaian

+. Perhatikan gambar diba'ah ini6


19/26

Sebuah pipa beana 5 berisi air massa enis air 1 g*/m3 dan air raksa massa

enis air raksa 13$+ g*/m3. Berapa tinggi klam air supaya ketinggian perbedaan

tinggi permukaan kedua uida itu 3$ /m?Penyelesaian

,. #pabila sebuah kapal selam menyelam sedalam 100 m$ berapa besar tekanan

yang dialami kapal selam tersebut massa enis air laut " 1$03 g*/m3.

Penyelesaian!ik h " 100 mmassa enis air laut " 1$03 g*/m3 " 1$03 x 10-3*10-+ " 1030 kg* m3

!it Ph " ...?

&a'ab

8. Sebuah penekan hidrlik mempunyai penampang berbentuk lingkaran dengan

ari-ari pengisap ke/il dan besar masing-masing /m dan %0 /m. &ika pada

pengisap ke/il dikerakan gaya 200 )$ berapa gaya yang dihasilkan pada

pengisap besar?Penyelesaian

!ik r1 " /m


20/26

r2 " 20 /m

(1 " 200 )

!it (2 "..?

&a'ab

9. :aya sebesar ) pada pegisap yang ke/il dari suatu pmpa hidrlik dapat

mengangkat beban yang beratnya 300 ) pada pengisap yang besar. &ika

pengisap yang ke/il berpenampang 200 /m2$ berapakah luas penampang

pengisap yang besar?Penyelesaian!ik (1 " )(2 " 300 )#1 " 200 /m2

!it #2 " ... ? &a'ab

10. Batang arum yang panangnya /m diletakkan perlahan-lahan diatas

permukaan air. #pabila tegangan permukaan air 8 x 10 -2 )*m$ berapa besarnya

gaya pada permukaan tersebut?Penyelesaian


21/26

11. Sebuah batu yang ;lumenya 0$ m3 ter/elup seluruhnya ke dalam


22/26

Soal No. 1

Seekr ikan berada pada kedalaman 1 meter di ba'ah permukaan air.

&ika massa enis air 1000 kg*m3 $ per/epatan gra;itasi bumi 10 m*s2 dan tekanan

udara luar 10 )*m$ tentukan

a tekanan hidrstatis yang dialami ikan

b tekanan ttal yang dialami ikan

Pembahasan

a tekanan hidrstatis yang dialami ikan

b tekanan ttal yang dialami ikan

Soal No. 2

Serang anak hendak menaikkan batu bermassa 1 tn dengan alat seperti

gambar berikut6


23/26

&ika luas penampang pipa besar adalah 20 kali luas penampang pipa ke/il dan

tekanan /airan pengisi pipa diabaikan$ tentukan gaya minimal yang harus

diberikan anak agar batu bisa terangkat6

Pembahasan

7ukum Pas/al

!ata

(1 " (

(2 " >batu " 100010 " 10000 )

#1 #2 " 1 20

Soal No. 3

Pipa 5 diisi dengan air raksa dan /airan minyak seperti terlihat pada gambar6

&ika ketinggian minyak h2 adalah 2,$2 /m$ massa enis minyak 0$8 gr*/m3 dan

massa enis 7g adalah 13$+ gr*/m3 tentukan ketinggian air raksa h16

Pembahasan

=ekanan titik-titik pada /airan yang berada pada garis ;ertikal seperti

ditunukkan gambar diatas adalah sama.


24/26

Soal No. 4

Sebuah benda ter/elup sebagian dalam /airan yang memiliki massa enis 0$,

gr*/m3 seperti ditunukkan leh gambar berikut6

&ika ;lume benda yang ter/elup adalah 0$8 dari ;lume ttalnya$ tentukan

massa enis benda tersebut6

Pembahasan

:aya-gaya yang bekera pada benda diatas adalah gaya berat yang berarah ke

ba'ah dan gaya apung * gaya #r/himides dengan arah ke atas. edua gaya

dalam kndisi seimbang.

Soal No. 5

Serang anak memasukkan benda @ bermassa 00 gram ke dalam sebuah gelas

berpan/uran berisi air$ air yang tumpah ditampung dengan sebuah gelas ukurseperti terlihat pada gambar berikut


25/26

&ika per/epatan gra;itasi bumi adalah 10 m*s2 tentukan berat semu benda di

dalam air6

Pembahasan

!ata

mb " 00 g " 0$ kg

mA " 200 g " 0$2 kg

Berat benda di uida berat semu adalah berat benda di udara dikurangi gaya

apung #r/himides yang diterima benda. Besarnya gaya apung sama besar

dengan berat uida yang dipindahkan yaitu berat dari 200 ml air " berat dari

200 gram air ingat massa enis air " 1 gr*/m3 " 1000 kg*m3.

irimkan ni le'at Cmail Blg=his6Berbagi ke ='itterBerbagi ke (a/ebk

Psting Lebih Baru Psting Lama Beranda

S/ial PrDles

ads

(anspage

•

Search

http://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/&target=emailhttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/&target=emailhttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/&target=bloghttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/&target=twitterhttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/&target=facebookhttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/teori-dasar-jembatan-wheatstone.htmlhttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/contoh-soal-dan-pembahasan-gaya.htmlhttp://alsensalo.blogspot.co.id/http://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/&target=emailhttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/&target=bloghttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/&target=twitterhttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/&target=facebookhttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/teori-dasar-jembatan-wheatstone.htmlhttp://alsensalo.blogspot.co.id/2011/11/contoh-soal-dan-pembahasan-gaya.htmlhttp://alsensalo.blogspot.co.id/


26/26

•

•

Epyright F 201+ #lsen Salka BlgGs H P'ered by Blgger
http://alsensalo.blogspot.co.id/http://www.blogger.com/http://alsensalo.blogspot.co.id/http://www.blogger.com/

Materi Elastisitas Dan Fluida

Documents

Transcript of Materi Elastisitas Dan Fluida