Rumus Modulus Elastisitas – Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai rumus modulus elastisitas. Materi ini adalah salah satu materi dalam mata pelajaran Fisika. Jika kalian ingin mempelajari mengenai materi ini, simak penjelasan selengkapnya berikut. Kami juga sejumlah pertanyaan yang bisa kalian kerjakan untuk berlatih dalam menyelesaikan pertanyaan saat berada di sekolah.
Pada ilmu fisika tegangan berhubungan dengan setiap satuan luas penampang. Terdapat juga perubahan relatif sebuah ukuran benda disebabkan pemakaian dari tegangan. Elastisitas benda berkaitan dengan tegangan serta regangan.
Elastisitas merupakan kemampuan sebuah benda kembali lagi ke bentuk semula. Perubahan tersebut bisa terjadi karena gaya luar yang diberikan benda dihilangkan. Namun, aturan pemberian gaya luar benda tidak melebihi aturan elastisitas. Pada pembahasan sebelumnya kami juga pernah membahas masih seputar Fisika yakni mengenai soal keseimbangan benda tegar beserta rumus.
Contoh dari modulus elastisitas yakni karet gelang yang berbalik arah disaat menerima tarikan. Karet gelang bisa direnggangkan lalu bisa kembali lagi ke bentuk awal setelah mendapat tarikan. Berikut penjelasan selengkapnya.
Rumus Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas adalah hasil pengukuran dilakukan yang berfungsi untuk mengetahui ketahanan sebuah objek saat diberikan gaya. Dapat dikatakan bahwa modulus elastisitas digunakan untuk mencari berapa besar rasio sebuah objek bisa berubah disaat mengalami tekanan maupun regangan. Pada pembahasan sebelumnya kami juga membagikan mengenai contoh soal potensial listrik dan juga rumus.
Elastisitas adalah kemampuan benda untuk kembali ke keadaan semula setelah gaya luar diterapkan dalam benda hilang. Pada materi rumus modulus elastisitas kita akan mempelajari 3 modulus yaitu Young (Elastisitas), Shear dan Bulk.
Modulus Elastisitas
Modulus Elastisitas atau bisa disebut dengan modulus young yaitu besar gaya yang bekerja dalam luas penampang berfungsi untuk meregangkan benda. Lebih ringkasnya, Modulus Elastisitas merupakan rasio perbandingan diantara tegangan dengan regangan. Nilai dari Modulus Elastisitas menampilkan nilai elastisitas dari suatu benda. Berikut Rumus dari modulus elastisitas.
Modulus Shear
Modulus Shear atau yang biasa dikenal dengan Tegangan ialah besar gaya diterapkan dalam objek persatuan luas. Tegangan sama dengan yang diberikan dan berbeda dengan luas penampang. Saat kalian menarik sebuah objek elastis menggunakan gaya berbeda, maka objek akan mengalami tegangan besar, saat gaya besar diberikan sedangkan apabila kecil diberikan pada objek maka tegangan kecil.
Selanjutnya saat kalian menarik objek elastis menggunakan gaya sama namun luas penampang beda maka, tegangan akan berbeda juga. Tegangan besar objek dengan luas penampang kecil dan sedangkan kecil jika luas penampang besar, didapatkan sama. Rumus dari tegangan sebagai berikut :
Modulus Bulk
Modulus Bulk atau bisa disebut dengan regangan merupakan perubahan dari ukuran objek beserta mengalami tegangan dan regangan yakni perbandingan atau rasio panjang objek dari panjang awal. Rumus dari regangan yaitu :
Contoh Soal Modulus Elastisitas
Setelah kalian mengetahui mengenai pengertian dan juga rumus modulus elastisitas. Selanjutnya kami akan membagikan beberapa pertanyaan untuk bahan latihan kalian. Berikut ini kami bagikan beberapa pertanyaan mengenai rumus modulus elastisitas :
1. Seutas tali dengan diameter 20 mm ditarik gaya 100 Newton. Berapakah tegangan tali ?
Diketahui:
Diameter (d)= 20 mm = 0,02 m
Jari-jari (r) = 1 mm = 0,01 m
Gaya (F) = 100 N
Ditanya : Tegangan tali= ?
Menggunakan rumus :
?πr²
A = (3,14) (0,01) (0,01)
= 3,14 x 10 – 4 m²
Tegangan tali dengan rumus :
= 318471,33 N/m²
= 31,8 x 104 N/m²
2. Berapakah Modulus elastisitas sebuah batang, apabila panjang 5 m dan luas penampang 10 cm³, lalu diberikan gaya tegak lurus penampang keluar 10.000 newton, Berapa pertambahan panjang batang 2 cm ?
Jawab :
F = 10000 N
Io = 5 m
? = 10 cm²
= 10³ m²
ㅿl = 2 cm
= 2 x 10² m
E = F Io : ?ㅿl = (10000 x 5) : (10³ x (2 x 10²)
= 2,5 x 10⁵ Nm²
3. Terdapat kawat dengan panjang 50 cm serta luas penampang 2 cm². Gaya 50 N bekerja di kawat menyebabkan kawat bertambah panjang jadi 50,8 cm. Berapakah modulus elastisitas kawat ?
Diketahui:
l0 = 50 cm = 0,5 m
= 5 x 10-1 m
ㅿl = 50 cm – 50,8 cm
= 0,8 cm
= 8 x 10ˉ³ m
A = 2 cm2
= 2 x 10ˉ⁴ m²
F = 50 N
Ditanya : E ?
Jawab :
E = σ/e
= 2,5 x 105 / 1,6 x 10ˉ²
= 1,6 x 107 N/m²
Maka, modulus elastisitas kawat yaitu 1,6 x 107 N/m².
4. Terdapat meja luas penampang 2 cm² serta panjang 3 m mempunyai nilai modulus elastisitas 6 x 10¹¹ N/m². Apabila ditarik gaya 100 N, pertambahan panjang meja yaitu ?
Jawaban :
ㅿL = F. L₀ / (E. A)
= 100 N.3m / (6×10¹¹N/m².2 cm²x10⁻⁴m²/cm²)
= 25 x 10⁻⁷ m
= 2,5 x 10⁻⁶ m
= 2,5 μm
5. Kawat logam diameter 0,2 cm, panjang 314 cm diberi beban seberat 400 N mengakibatkan kawat bertambah panjang 0,4 mm. Berapa modulus elastisitas kawat ?
Jawaban :
Diketahui :
E = F.L₀/((¼ π D². ㅿL)
Ditanya : E ?
Jawab :
E = 400 N. 314 cm x 0,01 m/cm
/ (1/4. 3,14. (0,2 cm x 0,01 m/cm)². 0,4 mm x 0,001 m/mm)
= 400 N. 3,14 m
/ (3,14 / 4. 4 x 10⁻⁶ m². 4 x 10⁻⁴ m)
= 400 N.m
/ (4 x 10⁻¹⁰ m³)
E = 1 x 10¹² N/m²
Kami juga memberikan penjelasan dalam bentuk file pdf sebagai berikut :
Kesimpulan
Sekian penjelasan dari orangbaik.org mengenai rumus modulus elastisitas, jenis modulus beserta contoh soal. Kami berharap dengan adanya pembahasan kali ini kalian bisa lebih rajin dalam mempelajari mata pelajaran Fisika. Sekian terimakasih.
