Matematika

Pertanyaan

suatu kawat bertambah panjang 1 mm jika diberi beban tertentu.jika kawat lain dengan jenis yang sama tetapi panjang dan jari-jainya dua kali kawat pertama diberi beban yang sama,maka akan bertambah panjang

1 Jawaban

  • Soal ini bisa diselesaikan dengan konsep Modulus Young (E)

    Modulus Young = Tegangan / Regangan

    Tegangan = F/A
    dengan F = m.g adalah gaya
    m adalah massa
    dan g adalah percepatan gravitasi bumi
    dan A adalah luas alas
    A = πr²
    Sehingga, Tegangan (T) dapat ditulis
    T = (m.g)/A
    Regangan (R) = ΔL/L₀
    dengan adalah pertambahan panjang
    dan L₀ adalah panjang mula2.

    Sehingga, E = T/R

    E = [(m.g)/A]/[ΔL/L₀]
    E = mgL₀/AΔL

    Misalkan keadaan pertama berindeks 1 dan keadaan 2 berindeks 2, maka
    E₁ = E₂
    m₁gL₀₁/A₁ΔL₁ = m₂gL₀₂/A₂ΔL₂
    m₁gL₀₁/A₁ΔL₁ = m₂gL₀₂/A₂ΔL₂

    percepatan gravitasi bumi sama
    massa sama. maka,
    L₀₁/A₁ΔL₁ = L₀₂/A₂ΔL₂
    Diketahui : L₀₂ = 2L₀₁ dan r₂ = 2r₁

    sehingga,
    L₀₁/A₁ΔL₁ = L₀₂/A₂ΔL₂
    L₀₁/πr₁²(1 mm) = 2L₀₁/π2r₁²ΔL₂
    L₀₁/r₁²(1 mm) = 2L₀₁/(2r₁)²ΔL₂
    L₀₁/r₁²= 2L₀₁/4r₁²ΔL₂
    4r₁²ΔL₂(L₀₁)=2L₀₁r₁²
    4ΔL₂=2
    ΔL₂ = 2/4
    ΔL₂ = 0,5 mm

    Jadi, pertambahan panjangnya adalah 0,5 mm

Pertanyaan Lainnya