Sebuah tali yang terbuat dari bahan dengan modulus elastisitas 5,0 x 10^5 N/m² memiliki panjang 100 cm dan luas penampang 20 mm². Tentukan konstanta elastisitas k tali tersebut !

Sebuah tali yang terbuat dari bahan dengan modulus elastisitas 5,0 x 10^5 N/m² memiliki panjang 100 cm dan luas penampang 20 mm². Tentukan konstanta elastisitas k tali tersebut !

Jawaban yang benar adalah 10 N/m.

Tegangan tarik didefinisikan sebagai hasil bagi antara gaya tarik yang dialami kawat dengan luas penampangnya.
𝜎 = F/A
dengan :
𝜎 = tegangan (N/m²)
F = gaya tarik (N)
A = luas penampang (m²)

Regangan merupakan perubahan relatif ukuran atau bentuk suatu benda yang mengalami tegangan.
Regangan didefinisikan sebagai hasil bagi antara pertambahan panjang dengan panjang awalnya. Secara matematis ditulis :
e = ∆L/Lo
dengan :
e = regangan
∆L = pertambahan panjang (m)
Lo = panjang awal (m)

Modulus Elastis didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dan regangan yang dialami bahan.
E = 𝜎/e
dengan :
E = modulus elastis (N/m²)

Bunyi hukum Hooke : Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis pegas, pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya.
Persamaannya adalah :
F = k.∆L
dengan
F = gaya tarik atau berat beban (N)
k = konstanta pegas (N/m)
∆L = pertambahan panjang pegas (m)

Diketahui :
E = 5 x 10^5 N/m²
L = 100 cm = 1 m
A = 20 mm² = 20 x 10^(-6) m² = 2 x 10^(-5) m²

Ditanya :
k = …?

Pembahasan :
E = 𝜎/e
E = (F/A)/(∆L/L)
E = (F/A) x (L/∆L)
E = (k ∆L/A) x (L/∆L)
E = (k L)/A
k = (A E)/L
k = (2 x 10^(-5) x 5 x 10^5)/1
k = 10 N/m

Jadi besar konstanta elastisitas tali tersebut adalah 10 N/m.

Baca Juga :  2. In the morning, the small town is covered in ____.