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 diber
Matematika
pamelakeyla2504
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
-
1. Jawaban Dachi17
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