Friday, June 15, 2018

√ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Lentur Dan Konservatif

Gaya


Gaya dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda.


 


Hukum Newton


Hukum I Newton


Setiap benda akan tetap membisu atau bergerak lurus beraturan apabila pada benda itu tidak bekerja gaya.


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


Hukum II Newton


Bila sebuah benda mengalami gaya sebesar F maka benda tersebut akan mengalami percepatan.


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


Keterangan:



  • F : gaya (N atau dn)

  • m : massa (kg atau g)

  • a : percepatan (m/s2 atau cm/s2)


Hukum III Newton


Untuk setiap gaya aksi, akan selalu terdapat gaya reaksi yang sama besar dan berlawanan arah.


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


 


Gaya gesek


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


Keterangan:



  • Fg : Gaya gesek (N)

  • {\displaystyle \mu } dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif : koefisien gesekan

  • N : gaya normal (N)


 


Gaya berat


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


Keterangan:



  • W : Gaya berat (N)

  • m : massa benda (kg)

  • g : gravitasi bumi (m/s2)


Berat jenis


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


Keterangan:



  • s: berat higienis (N/m3)

  • w: berat janda (N)

  • V: Volume oli (m3)

  •  dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif: massak kompor(kg/m3)


 




 


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif

Gaya (bisa tarik atau tolak) timbul alasannya fenomena gravitasi, magnet atau yang lain sehingga menjadikan percepatan, a. Sumber foto: Penubag / Wikipedia




Relativitas Khusus


Dalam teori relativitas khusus, massa dan energi adalah ekivalen (sebagaimana sanggup dilihat dengan menghitung kerja yang diharapkan untuk mempercepat benda). Ketika kecepatan suatu objek meningkat, maka energinya dan inersianya juga akan meningkat. Maka gaya yang diharapkan untuk mempercepat benda tersebut lebih besar dengan massa yang sama dibandingkan ketika benda bergerak pada kecepatan yang lebih rendah. Hukum Kedua Newton



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


tetap berlaku alasannya merupakan definisi matematika. 855–876 Namun, momentum relativistik harus dinyatakan ulang sebagai:



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


dengan



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah kecepatan dan

 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah kecepatan cahaya

 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah massa diam.


Persamaan relativistik yang menghubungkan gaya dan akselerasi untuk partikel dengan massa diam konstan tidak nol yang bergerak pada arah sumbu {\displaystyle x} dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif:



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif

 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif

 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


dengan faktor Lorentz



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif





 


Gaya non-fundamental


Beberapa gaya ada alasannya gaya fundamental. Dalam beberapa kasus, ada permodelan yang diidealkan untuk mendapat pemahaman.


Gaya normal




 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif



Gaya normal ditimbulkan oleh gaya repulsif dari interaksi antara atom-atom pada jarak dekat.





Friksi



Gaya friksi statis ( dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif) akan berlawanan eksklusif dengan objek yang terletak paralel pada permukaan sesuai dengan koefisien gesek statis ( dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif) dikalikan dengan gaya normal ( dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif). Maka besaran gaya friksi statis akan memenuhi pertidaksamaan:



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif.


Sedangkan untuk gaya friksi kinetis ({\displaystyle F_{\mathrm {k} }} dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif):



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif,


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah koefisien gesek kinetis. Untuk kebanyakan permukaan, koefisien gesek kinetis nilainya lebih rendah daripada koefisien gesek statis.


 


Gaya elastis




 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif



 Fk adalah gaya yang muncul akhir muatan pada pegas




Gaya lentur bekerja untuk mengembalikan pegas ke ukuran aslinya. Sebuah pegas ideal diasumsikan tidak bermassa, tidak mempunyai friksi, tidak sanggup rusak, dan sanggup diperpanjang tak terbatas. Pegas akan menghasilkan gaya yang akan menarik jikalau diperpanjang sesuai dengan perpanjangannya dari posisi awalnya.


Hubungan linear ini dicetuskan oleh Robert Hooke tahun 1676, sehingga dinamakan Hukum Hooke. Jika {\displaystyle \Delta x} dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatifadalah besar perpanjangan, maka gaya yang dihasilkan pegas ideal sama dengan:



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


dengan  dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah konstanta pegas. Tanda minus menunjukkan arah gaya berlawanan arah dan muatan yang diberikan.


 




 


Gaya dan Potensial


Disamping gaya, konsep yang sama secara matematis dari medan energi potensial sanggup dipakai untuk kesesuaian. Sebagai contoh, gaya gravitasi yang beraksi pada suatu benda sanggup dipandang sebagai agresi medan gravitasi yang hadir pada lokasi benda.


Pernyataan ulang secara matematis definisi energi (melalui definisi kerja), medan skalar potensial didefinisikan sebagai medan yang mana gradien yaitu sama dan berlawanan dengan gaya yang dihasilkan pada setiap setiap titik. Gaya sanggup diklasifikasi sebagai konservatif atau non konservatif. Gaya konservatif sama dengan gradien potensial.


 


Gaya konservatif



Oleh alasannya itu, gaya terkait secara eksklusif dengan perbedaan energi potensial antara dua lokasi berbeda dalam ruang dan sanggup juga dianggap sebagai artifak dari medan potensial dalam cara yang sama bahwa arah dan jumlah fatwa air sanggup ditinjau sebagai artifak pemetaan kontur (contour map) dari ketinggian suatu area.


Gaya konservatif meliputi gravitasi, gaya elektromagnetik, dan gaya pegas. Tiap-tiap gaya ini mempunyai model yang tergantung pada posisi yang seringkali dituliskan sebagai vektor radial {\displaystyle \scriptstyle {\vec {r}}} dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatifdari potensial simetri berbentuk bola. Contoh dari gaya konservatif:


Untuk gravitasi:



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


dengan {\displaystyle G} dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah konstanta gravitasi, dan {\displaystyle m_{n}} dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah massa objek n.


Untuk gaya elektrostatis:



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


dengan  dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah permisivitas listrik di ruang hampa, dan {\displaystyle q_{n}} dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah muatan listrik objek n.


Untuk gaya pegas:



 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


dengan dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif adalah konstanta pegas.


 




 


Contoh Soal dan Jawaban Gaya Fisika


1. Sebuah benda bermassa 500 kg digantungkan pada sebuah kawat baja dengan panjangnya 3m dan luas penampangnya sebesar 0,15 cm². Jika diketahui modulus Young untuk baja 2,0 x 1011N/m², pertambahan panjang kawat adalah…


Diketahui:

m = 500 kg => F = 500×10 = 5000 N => 5 x 103

L = 3m => 3×10² cm

A = 0,15 cm² => 1,5 x 10-5 

E = 2,0 x 1011N/m²


Ditanya: ΔL (Pertambahan panjang kawat)?


Jawaban:


E = F/A . L/ΔL

ΔL = F/A . L/E

ΔL = F.L / A.E

ΔL = 5 x 103. 3×10² / 1,5 x 10-5. 2,0 x 1011

ΔL = 15 x 105/ 3 x 106

ΔL = 1.500.000 / 3.000.000

ΔL = 0,50 cm


 


2. Sebuah pegas panjangnya 50 cm dengan konstanta pegas 200 N/m, dipotong menjadi dua belahan yang sama. Potongan pegas tersebut ditarik dengan gaya 40 N dan akan bertambah panjang sebesar…


Diketahui:

x mula-mula = 50 cm

k = 200 N/m

=> dipotong menjadi 2 bagian:

jadi: masing-masing x = 25 cm

F = 40 N


Ditanya: Δx (pertambahan panjang)?


Jawaban:

Saya anggap susunan pegasnya paralel:

kp = k1 + k2

kp = 200 + 200

kp = 400 N/m


F = k . Δx

40 = 400 . Δx

Δx = 40/400

Δx = 0,1 m

Δx = 10 cm (Jawaban: B)


 


3. Sebuah batang silindris pejal terbuat dari besi yang panjangnya 4 m dengan diameter 9,0 cm. Batang tersebut dipasang vertikal dan diujung atasnya diletakkan beban 80.000 kg. Jika modulus Young besi tersebut 1,9 x 1011 Nm-2, batang besi tersebut akan mengalami pemendekan sebesar…


Diketahui:

L = 4 m

d = 9 cm => 0,09 m | r = d/2 = 9/2 = 4,5

A = πr² = 3,14. 4,5² = 3,14. 20,25 = 63,585 cm² => 63,585 x 10-4 

m = 80.000 kg => F = m.g = 80.000 x 10 =800.000 N

E = 1,9 x 1011 Nm-2



Ditanya: ΔL (Pemendekan)?


Jawaban:


E = F.L / A.ΔL

ΔL = F.L / A.E

ΔL = 800.000.4 /63,585 x 10-4 . 1,9 x 1011

ΔL = 3.200.000 / 120,8115 x 107

ΔL = 3.200.000 /1.208.115.000

ΔL = 0,00264 m

ΔL = 2,64 mm


 


4. Sebuah balok 10 kg dikaitkan pada sebuah kawat yang mempunyai luas penampang 2,4 mm². Jika g = 9,8 m/s², tegangan yang dialami kawat tersebut adalah….. Nm-2


Diketahui:

A = 2,4 mm² => 2,4 x 10-6 

g = 9,8 m/s²

m = 10 kg => F = m.g = 10.9,8 = 98 N


Ditanya: Tegangan (σ) ?


Jawaban:


σ = F/A

σ = 98 / 2,4 x 10-6

σ = 98 / 2.4 . 106

σ = 40,83 . 106

σ = 4.09. 107


 


5. Sebuah beban 8,0 kg digantungkan pada ujung kawat logam sepanjang 75 cm dengan diameter 0,130 cm. Jika kawat tersebut memanjang 0,035 cm, modulus Young dari kawat logam tersebut adalah…Nm-2.


Diketahui:

m = 8 kg => F = 8×10 = 80 N

L = 75 cm => 0,75 m

d = 0,130 cm

A = 1/4. π. d² = 1/4. 3,14. 0,130² = 1/4. 3,14. 0,0169 = 0,0132665 cm² => 0,0132665 10-4 

ΔL = 0,035 cm => 0,035 x 10-2 m


Ditanya: Modulus Young?


Jawaban:


E = F.L / A.ΔL

E = 80. 0,75 / 0,0132665 10-4 . 0,035 x 10-2

E = 60 / 0,0004643275 x 10-6

E = 60 / 0,0004643275 . 106

E = 129219 . 106

E = 1,29 . 1011


 


6. Dua buah kawat x dan y panjangnya masing-masing 1 m dan 2 m ditarik dengan gaya yang sama sehingga terjadi pertambahan panjang masing-masing 0,5 mm dan 1 mm. Jika diameter kawat y dua kali diameter kawat x, perbandingan modulus Young kawat x terhadap y adalah…


Diketahui:

Pada kawat x:

L = 1 m

gaya = F

ΔL = 0,5 mm

diameter = d => A = 1/4.π.d²


Pada kawat y:

L = 2m

gaya = F

ΔL = 1mm

diameter = 2d => A = 1/4.π.(2d)²


Ditanya: Perbandingan Modulus Young?


Jawaban:


= E1 : E2

= F.L/A.ΔL : F.L/A.ΔL

= F.1 /1/4.π.d² . 0,5 : F.2 /1/4.π.(2d)² . 1

= 2F / 1/4.π.d² : 2F / 1/4.π.(2d)² (Coret 1/4.π.d² masing-masing persamaan)

= 2F /1 : 2F / 4 (jadi 4 alasannya 2 dikuadratkan) => Coret 2F masing-masing persamaan

= 1/1 : 1/4

= 1/1 x 4/1

= 4/1

= 4:1



7. Berapa beban maksimum yang boleh digantung pada seutas kawat baja dengan luas penampang 5mm², jikalau diketahui regangan yang dilarang melebihi 0,001 (modulus lentur baja yaitu 2 x 1011 N/m²)


Diketahui:

A = 5mm² = 5 x (10-3m)² = 5 x 10-6

e = 0,001 = 10-3

E = 2 x 1011 N/m²


Ditanya: F (beban maksimum)?


Jawaban:


F = A.e.E

F = 5 x 10-6m² .10-3. 2 x 1011 N/m²

F = 2 x 5 x 10-6 + (-3) + 11

F = 10 x 10²

F = 10 x 100

F = 1000 N


 


8. Sebuah kabel baja lift yang mempunyai diameter 4 cm mengangkat beban 628 kg. Jika g = 9,8 m/s², tegangan kabel baja tersebut adalah….. Nm-2.


Diketahui:

d = 4 cm

m = 628 kg

g = 9,8 m/s²


Ditanya: Tegangan kabel?


Jawaban:


Kita cari A terlebih dahulu:

A = 1/4 π d²

A = 1/4. 3,14. 4²

A = 1/4. 3,14. 16 (1/4 dan 16 dicoret)

A = 3,14. 4

A = 12,56 cm²

A = 12,56 x 10-4 


F = m.g = 628. 9,8 = 6154,4 N


σ = F/A

σ = 6154,4 / 12,56 x 10-4 

σ = 6154,4 / 12,56 . 10

σ = 490 . 10000

σ = 4.900.000 N/m

σ = 4,9 x 106


 


9. Beberapa beban maksimum yang boleh di gantung pada seutas kawat baja dengan luas penampang 5mm², jikalau diketahui regangan yang dilarang melebihi 0,001 (modulus lentur baja 2 x 1011 Nm-2)


Diketahui:

A = 5mm² = 5 x (10-3m)² = 5 x 10-6

e = 0,001 = 10-3

E = 2 x 1011 N/m²


Ditanya: F (beban maksimum)?


Jawaban:


F = A.e.E

F = 5 x 10-6m² .10-3. 2 x 1011 N/m²

F = 2 x 5 x 10-6 + (-3) + 11

F = 10 x 10²

F = 10 x 100

F = 1000 N (Jawaban: B)


 


10. Sebuah pegas yang panjangnya 100 cm dipotong menjadi tiga bagian, dengan perbandingan panjang 2:3:5. Jika setiap pegas ditarik dengan gaya yang sama besar, perbandingan pertambahan panjang setiap pegas adalah…


Jawaban:


Pegas dengan panjang 100 cm dipotong menjadi 3 bagian, dengan perbandingan 2:3:5. Kita temukan dulu panjang masing-masing bagian.

Bagian 1: 2/10 x 100 = 20 cm

Bagian 2: 3/10 x 100 = 30 cm

Bagian 3: 5/10 x 100 = 50 cm


Konstanta pegas ke 1 = 1/20

Konstanta pegas ke 2 = 1/30

Konstanta pegas ke 3 = 1/50


F = k. Δx

Δx = F/k


Karena gaya masing-masing pegas sama, kita bebas memilih gayanya. Anggap saja gayanya = 1N

Δx pegas ke 1 = 1/ 1/20 = 20

Δx pegas ke 2 = 1/ 1/30 = 30

Δx pegas ke 3 = 1/ 1/50 = 50


Kita bandingkan Δx masing-masing pegas:

Δx1:Δx2:Δx3

20:30:50

= 2:3:5




11. Seutas kawat dengan luas penampang 4mm² ditarik oleh gaya 3,2 N sehingga kawat tersebut mengalami pertambahan panjang sebesar 0,04 cm. Jika panjang kawat pada mula mulanya 80 cm, modulus Young kawat tersebut adalah….Nm-2.


Diketahui:

A = 4mm² = 4 x (10-3m)² = 4 x 10-6

F = 3,2 N

L = 80 cm => 0,8 m

ΔL = 0,04 cm => 0,004 m


Ditanya: Modulus Young?


Jawaban:


E = F/A . L/ΔL

E = 3,2 /4 x 10-6 . 0,8/0,004

E = 3,2 /4 . 106 . 200

E = 8. 1000000 . 200

E = 1.600.000.000 N/m

E = 1,6 x 10N/m


 


12. Seutas kawat dengan panjang L dan jari-jari r dijepit dengan berpengaruh di salah satu ujungnya. Ketika ujung kawat lainnya ditarik oleh gaya F, panjang kawat bertambah 2 cm. Kawat lain dari materi yang sama, panjangnya 1/4 L dan jari-jari 2r ditarik dengan gaya 2F. Pertambahan panjang kawat ini adalah…


Diketahui:

Pada kawat 1:

panjang = L

jari-jari = r => A = π r²

ditarik oleh gaya = F

ΔL = 2 cm


Pada kawat 2:

panjang = 1/4 L

jari-jari = 2r => A = 2.22/7 r² = π (2r)²

ditarik oleh gaya = 2F


Ditanya: ΔL kawat ke dua adalah??


Jawaban:


Karena diberitahu materi yang sama, maka modulus Youngnya sama. Maka,

E1 = E2

F/A x L/ΔL = F/A x L/ΔL

F/π r² x L/2 = 2F/π (2r)² x 1/4L /ΔL (coret π, r dan F di persamaan 1)

1/1 x L/2 = 2/4 x 1/4L /ΔL

1 . L / 1 . 2 = 2 . 1/4 L / 4 . ΔL

L / 2 = 2/4 L / 4ΔL

L / 2 = 1/2 L / 4ΔL (samakan L nya masing-masing persamaan)

1/2L / 1 = 1/2 L / 4ΔL  (coret masing-masing 1/2 L)

1 = 4ΔL

ΔL = 1/4

ΔL  = 0,25


Jadi, pertambahan panjang kawat yaitu 0,25 cm.


 


13. Sebuah sepeda motor memakai dua shock breaker depan dan dua shock breaker belakang. Setiap shock breaker mempunyai konstanta pegas sama, yaitu sebesar 2.500 N/m. Ucok yang massanya 50 kg (g=10 m/s²) duduk di atas sepeda motor itu dan berada pada titik kesetimbangan dari ke empat shock breaker. Perubahan panjang setiap shock breaker adalah…


Diketahui:

k= 2500 N/m

m = 50 kg

g=10 m/s²


Ditanya: Δx (perubahan panjang setiap shock breaker)?


Jawaban:


Karena ada 4 shock breaker (2 depan dan 2 belakang) maka:

karena disusun paralel=> k = 4.2500 = 10.000 N/m


Kita cari F dulu:

F = m.g = 50.10 = 500 N


maka, F=k.Δx

500 = 10.000 . Δx

Δx = 500/10.000

Δx = 0,05 m

Δx = 5,0 cm (Jawaban: B)


 

14. Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4 cm diharapkan usaha sebesar 0,16 J. Untuk meregangkan pegas sebesar 2 cm maka diharapkan gaya sebesar…


Diketahui:

x1 = 4 cm => 0,04 m

W = 0,16 J

x2 = 2 cm => 0,02 mDitanya: F (gaya dari pegas ke2) ?Jawab:

W = 1/2. k . x1²

0,16 = 1/2. k. 0,04²

0,16 = 1/2. k. 0,0016

0,32 = k. 0,0016

k = 0,32/0,0016

k = 200 N/mmaka, F = k.x2

F = 200. 0,02

F = 4 N

15. Tiga pegas dengan konstanta k1 = 20 N/m, k2 = 30 N/m, k3 = 60 N/m. Ketiga pegas dirangkaikan dengan cara seri, paralel, atau adonan keduanya, akan didapatkan konstanta pegas:

(1). 10 N/m

(2). 40 N/m

(3). 45 N/m

(4). 110 N/m

Pernyataan yang benar adalah…

a. (1), dan (4)

b. (1), dan (3)

c. (1), (2), dan (3)

d. (2), dan (4)

e. semua benar


Jawaban:


*Kita pakai cara seri:

1/ks = 1/k1 +1/k2 +1/k3

1/ks = 1/20 + 1/30 +1/60

1/ks = 3/60 + 2/60 + 1/60

1/ks = 6/60

ks = 60/6

ks = 10 N/m*Kita pakai cara paralel:

kp = k1 + k2 + k3

kp = 20 + 30 + 60

kp = 110 N/m*Kita pakai cara gabungan:

kp = k1 + k2 = 20 + 30 = 50 N/m

1/ks = 1/kp + 1/k3

1/ks = 1/50 + 1/60

1/ks = 6/300 + 5/300

1/ks = 11/300

ks = 300/11 N/mBerarti pernyataan yang benar yaitu (1) dan (4) => (Jawaban: A)


16. Sebuah massa 225 kg digantungkan pada ujung bawah sebuah batang sepanjang 4 m dengan luas penampangnya 0,5 cm². Jika batang itu memanjang 1 mm, modulus Young batang tersebut adalah…Nm-2.


Diketahui:

m = 225 kg => F = 225 x 10 = 2250 N

L = 4m

A = 0,5 cm² => 0,5 x (10-2m)² => 0,5 x 10-4

ΔL = 1mm => 0,001 m


Ditanya: E (Modulus Young)?


Jawaban:


E = F/A . L/ΔL

E = 2250/0,5 x 10-4 . 4/0,001

E = 2250/0,5 x 10-4 . 4000

E = 2250/0,5 . 104 . 4000

E = 4500. 10000. 4000

E = 180.000.000.000

E = 1,80 x 1011 (Jawaban: D)


 


17. Empat buah pegas masing-masing dengan konstanta C disusun secara paralel. Konstanta pegas yang disusun paralel adalah…

a. 1/2

b. 1/4

c. C

d. 4 C

e. 2C


Jawaban:


Karena disusun paralel jadi:

kp = C + C + C + C

kp = 4C (Jawaban: D)


 


18. Seorang siswa mempunyai massa 50 kg, bergantung pada ujung pegas sehingga pegas bertambah panjang 10 cm, nilai tetapan pegas adalah….


Diketahui:

m = 50 kg

Δx = 10 cm => 0,1 m


Ditanya: k (nilai tetapan/konstanta pegas)?


Jawaban:

F = m.g

F = 50.10

F = 500 N


F = k. Δx

500 = k. 0,1

k = 500/0,1

k = 5000 N/m


 


19. Tiga buah pegas mempunyai konstanta sama disusun secara seri dan pada ujung bawahnya digantungi beban 6 kg, pegas memanjang 5 cm. Perpanjangan susunan pegas jikalau diberi beban 8 kg adalah…


Diketahui:

konstanta tiga pegas sama dan disusun secara seri

m1 = 6kg

Δx1 = 5 cm

m2 = 8 kg


Ditanya: Δx2 (Perpanjangan susunan pegas jikalau m2 = 8 kg)


Jawaban:

F = k. Δx

Karena konstanta setiap pegas sama, maka sanggup kita abaikan.


F1/Δx1 = F2/Δx2

m1.g/Δx1 = m2.g/Δx2 (g dicoret)

m1/Δx1 = m2/Δx2

6/5 = 8/Δx2

Δx2 = 5.8/6

Δx2 = 40/6

Δx2 = 6,67 cm => dibulatkan menjadi 6,7 cm


 


20. Contoh elastisitas: kawat aluminium mempunyai panjang 1 meter dan jari – jari penampang 0,5 mm. jikalau kawat ditarik dengan gaya sebesar 20 N, berapakah tegangan yang dialami oleh kawat?


Jawaban:


kita kumpulkan terlebih dahulu komponen yang diketahui dalam soal ini :


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif =1 m

r = 0,5 mm

F = 20 N

 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif = …?


dalam soal elastisitas ini, ada komponen yang belum diketahui yaitu luas penampang ( A ). tetapi terlebih dahulu kita ubah satuan jari – jarinya menjadi meter. berarti r = 0,5 mm = 0,0005 m =  dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif m


 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif

 dalam pengertian ilmu fisika yaitu sesuatu yang mengakibatkan perubahan keadaan benda √ Rumus Gaya Fisika: Gesek, Berat, Relativitas Khusus, Normal, Friksi, Pegas, Elastis dan Konservatif


 


Rumus Fisika Lainnya


Fisika banyak diisi dengan persamaan dan rumus fisika yang berafiliasi dengan gerakan sudut, mesin Carnot, cairan, gaya, momen inersia, gerak linier, gerak harmonik sederhana, termodinamika dan kerja dan energi. Klik disini untuk melihat rumus fisika lainnya (akan membuka layar baru, tanpa meninggalkan layar ini).


 


 


Bacaan Lainnya



 



Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai


Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jikalau Anda mengunduh aplikasi kita!


Siapa bilang mau pandai harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang menciptakan Anda menjadi lebih smart!




Sumber bacaan: GCE Study BuddyWikiversityPhysicsTutor Vista


                       


Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”

Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya








Sumber aciknadzirah.blogspot.com


EmoticonEmoticon