5. Suatu logam memiliki modulus Young 4 x 10^6 Nm², luas penampang 20 cm², dan panjangnya 5 m. Berapakah konstanta gaya logam tersebut adalah...

E = 4x10⁶ N/m²

A = 20 cm² = 20x10⁻⁴ m²

lo = 5 m

Ditanya: berapa konstanta gaya logam (k) ?

E = F. lo/ A. Δl

4x10⁶ = F . 5/20x10⁻⁴ Δl

4x10⁶ . 20x10⁻⁴ . Δl = 5F

F = 1600 Δl

F = k Δl

2400 Δl = k Δl

Jadi, konstanta gaya logam pada soal diatas adalah 1600 N/m

Dua buah kawat dari bahan yang sama memiliki perbandingan luas penampang 1 : 2 dan perbandingan panjang 2 : 3. Tentukan perbandingan konstanta gaya kedua kawat ini!

PEMBAHASAN

Diketahui:
A1 : A2 = 1 : 2
L1 : L2 = 2 : 3
Ditanya: perbandingan konstanta gaya kedua kawat tersebut k1 : k2 ?
Dijawab:

Soal diatas bisa dikerjakan dengan persamaan berikut.

(modulus elastis kawat 1) = (modulus elastis kawat 2)

(F1/A1)/(ΔL1/L1) = (F2/A2)/(ΔL2/L2)
(F1/1)/(ΔL1/2) = (F2/2)/(ΔL2/3)
F1 . 2/ΔL1 = 3F2/2 ΔL2
2 . (F1/ΔL1) = 3/2 . (F2/ΔL2)
(F1/ΔL1) : (F2/ΔL2) = (3/2)/2
k1 : k2 = 3/2 . 1/2
k1 : k2 = 3 : 4
Jadi, perbandingan konstanta gaya kedua kawat tersebut sebesar 3 : 4