Seorang anak memiliki katapel yang terbuat dari ta...

Question

Seorang anak memiliki katapel yang terbuat dari tali karet sepanjang 42 cm berdiameter 6 mm. Dia menyimpan batu bermassa 200 gram dan meregangkan katapel sehingga bertambah panjang 20 em. Jika saat dilepaskan batu melesat dengan kecepatan 20 m/s, modulus Young karet terse but adalah . . . . (Abaikan perubahan luas penampang karet saat keadaan teregang) 
 A. 1,94 X 10^7N/m² 
 B. 2,12 x 10^7N/m² 
 C. 2,97 X 10^7N/m² 
 D. 3,92 x 10^7N/m² 
 E. 4,12 X 10^7N/m²

T. Dian · Accepted Answer

Jawabannya adalah C. 2,97 x 10^7 N/m²

Diketahui :
L = 42 cm = 0,42 m
d = 6 mm = 6 x 10^-3 m
m = 200 gram = 0,2 kg
ΔL = 20 cm = 0,2 m
v = 20 m/s

Ditanya : modulus young (Y) karet ?

Pembahasan :
Rumus untuk menentukan modulus young benda elastis adalah 
Y = F. L/A.ΔL
dengan,
Y = modulus Young (N/m²)
L = panjang awal (m)
ΔL = pertambahan panjang (m)
A = luas penampang (m²)

langkah pertama menentukan gaya tarik anak terhadap ketapel :
Ep ketapel = Ek
1/2 . F. ΔL = 1/2 . m.v²
maka : 
F = m.v²/ΔL
F = 0,2 . 20²/0,2
F = 400 N

Selanjutnya menentukan modulus young ketapel:
Y = F. L / (1/4.πd²).ΔL
Y = 400 . 0,42 / (1/4 . 3,14 . (6 x 10^-3)²).0,2
Y = 168/5,652 x 10^-6
Y = 2,97 x 10^7 N/m²

Jadi besar modulus young ketapel adalah C. 2,97 x 10^7 N/m²

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa