Seutas kawat kuningan panjangnya 40 cm dan luas penampangnya 1 cm² ditarik oleh gaya sebesar 60 N. Jika diketahui modulus Young kawat = 10⁹ N/m², maka besarnya energi yang tersimpan dalam kawat adalah....

Jawaban yang benar adalah 7,2 x 10^(-3) J. Energi potensial pegas adalah energi yang dihasilkan dari regangan ataupun tegangan dari suatu benda yang memiliki sifat elastis. Secara umum energi potensial elastis pegas dirumuskan dengan : EP = ½.F.∆L dengan : EP = energi potensial pegas (J) F = gaya pegas (N) ∆L = pertambahan panjang pegas (m) Tegangan tarik didefinisikan sebagai hasil bagi antara gaya tarik yang dialami kawat dengan luas penampangnya. 𝜎 = F/A dengan : 𝜎 = tegangan (N/m²) F = gaya tarik (N) A = luas penampang (m²) Regangan merupakan perubahan relatif ukuran atau bentuk suatu benda yang mengalami tegangan. Regangan didefinisikan sebagai hasil bagi antara pertambahan panjang dengan panjang awalnya. Secara matematis ditulis : e = ∆L/Lo dengan : e = regangan ∆L = pertambahan panjang (m) Lo = panjang awal (m) Modulus Elastis didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dan regangan yang dialami bahan. E = 𝜎/e dengan : E = modulus elastis (N/m²) Diketahui : Lo = 40 cm = 0,4 m A = 1 cm² = 10^(-4) m² F = 60 N E = 10^9 N/m² Ditanya : EP = ...? Pembahasan : Hitung tegangan yang terjadi pada kawat : 𝜎 = F/A 𝜎 = 60/(10^(-4)) 𝜎 = 6 x 10^5 N/m² Hitung regangan pada kawat : E = 𝜎/e e = (6 x 10^5)/10^9 e = 6 x 10^(-4) Hitung pertambahan panjang kawat : e = ∆L/Lo ∆L = 6 x 10^(-4) x 0,4 ∆L = 2,4 x 10^(-4) Energi yang tersimpan pada kawat dihitung dengan : EP = ½.F.∆L EP = ½(60)(2,4 x 10^(-4)) EP = 7,2 x 10^(-3) J Jadi, besar energi yang tersimpan dalam kawat adalah 7,2 x 10^(-3) J.