Beban 200 kg digantungkan pada kabel sepanjang 4 m yang memiliki luas penampang 2*10^-5 m^2. Apabila modulus young kabel 8*10^10 N/m^2 dam percepatan gravitasi

Kelas: XI
Mata Pelajaran: Fisika
Materi: Elastisitas dan Getaran
Kata Kunci: Modulus Young

Jawaban pendek:

Beban 200 kg digantungkan pada kabel sepanjang 4 m yang memiliki luas penampang 2×10^-5 m².

Apabila Modulus Young kabel 8×10^10 N/m² dan percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s², kabel bertambah panjang sebesar 0,0049 meter, atau setara dengan 0,49 cm.

Jawaban panjang:

Modulus Young, yang juga disebut sebagai modulus elastis, adalah ukuran kekakuan suatu benda atau bahan padat. Modulus Young ini adalah sifat mekanik dari bahan padat yang elastis linier. Modulus Young ini adalah hubungan antara tegangan (gaya per luas permukaan) dan regangan dalam suatu bahan.

Rumus dari Modulus Young ini adalah:

E = (F. Lo) / (A. ΔL)

Perpanjangan benda adalah:

ΔL = (F. Lo) / (A. E)

dimana:

E = modulus Young (modulus elastisitas)

F = gaya bekerja (dalam satuan Newton)

A = luas penampang benda (dalam satuan m²)

ΔL = perubahan panjang benda (dalam satuan meter)

L0 = panjang awal benda (dalam satuan meter)

Gaya yang bekerja tak lain adalah gaya gravitasi yang menyebabkan berat benda dan besarnya adalah:

 F = m × g

dimana:

m = massa benda (dalam satuan kilogram)

g = percepatan gravitasi bumi (sebesar 9,8 m/s²)

Sehingga perpanjangan benda adalah:

ΔL = (m. g. Lo) / (A. E)

Karena massa benda 200 kg, kabel sepanjang 4 m, luas penampang 2×10^-5 m², Modulus Young kabel 8×10^10 N/m² maka perpanjangan kabel adalah:

ΔL = (m. g. Lo) / (A. E)

     = (200 × 9,8 × 4) / (2×10^-5 × 8×10^10)

     = 7840 / 1,6 ×10^6

    = 0,0049 meter, atau setara dengan 0,49 cm