9 Contoh Soal Elastisitas dalam Pelajaran Fisika SMA

Ilustrasi contoh soal elastisitas, sumber foto: (Martin Sanchez) by unsplash.com

Elastisitas adalah salah satu materi yang dipelajari dalam pelajaran fisika tingkat SMA. Contoh soal elastisitas perlu dipelajari agar dapat memahami materinya dengan baik dan tepat. Elastisitas merupakan kecenderungan pada benda padat untuk kembali ke bentuk semula setelah mengalami pengubahan. Benda padat bisa mengalami deformasi ketika suatu gaya diterapkan padanya. Apabila bahan dari benda tersebut elastis, maka benda tersebut tidak akan berubah bentuk atau ukuran saat gayanya dihilangkan. Agar semakin memahami materi elastisitas, simak contoh soalnya di artikel ini.

Contoh Soal Elastisitas

Mengutip buku Fisika untuk SMA oleh Achya Arifudin (2007), sifat bahan dari zat padat adalah elastis dan plastis. Jika dilihat dari segi mikroskopis, elastisitas tergantung dari molekul penyusun bahan.

Adapun beberapa contoh soal materi elastisitas yaitu sebagai berikut:

1. Sebutkan bunyi hukum Hooke dalam pelajaran fisika!

Jawaban:

Apabila pegas ditarik dengan suatu gaya yang tidak melebihi batas elastisitasnya, maka pegas akan berlaku sebagai gaya pemulih yang setara dengan simpangan benda di titik seimbangnya dengan arah yang berlawanan dengan arah gerak benda.

2. Sebutkan contoh kasus elastisitas dalam kehidupan sehari-hari!

Ilustrasi contoh soal elastisitas, sumber foto: (Mimi Thian) by unsplash.com

Jawab:

Seorang anak bermain ketapel dan meletakkan batu ke karet ketapel, lalu ketapel ditarik dan dilepaskan. Dengan begitu, karet ketapel akan kembali ke posisi yang semula.

3. Jelaskan perbedaan antara regangan dengan mampatan!

Jawab:

Regangan terjadi karena adanya gaya tarik yang memicu molekul benda untuk terdorong ke luar. Sedangkan mampatan terjadi karena adanya gaya yang mengakibatkan molekul benda memampat atau masuk ke dalam.

4. Suatu pegas mempunyai sifat elastis yang luas penampangnya 100 m2. Apabila pegas ditarik dengan gaya 150 Newton, maka berapa tegangan terjadi pada pegas?

Diketahui :

A : 100 m2

F : 150 N

Ditanya :

σ . . . ?

Jawab :

σ : F/A

σ : 150 N / 100 m2

σ : 1.5 N/m2

5. Suatu pegas memiliki sifat elastis yang luas penampangnya 150 m2. Apabila pegas ditarik dengan gaya 200 Newton, maka hiitunglah berapa tegangan yang terjadi pada pegas!

Ditanyakan:

σ = … ?

Jawab:

Diketahui

A = 150 m2

F = 200 N

Jawab:

σ = F/A

σ = 200 N/150 m2

σ = 1,3 N/m

6. Suatu kawat mempunyai panjang 100 cm dan ditarik dengan gaya 100 Newton. Lalu, kawat tersebut bertambah panjang sebanyak 10 cm. Tentukan regangan kawat!

Diketahui :

Lo : 100 cm

ΔL : 10 cm

F : 100N

e . . . . ?

jawab :

e :

ΔL / Lo

e : 10 cm / 100 cm

e : 0.1

7. Suatu pegas memiliki panjang 25 cm. Sedangkan suatu balok memiliki massa 20 gram dan digantung pada pegas. Kemudian, pegas tersebut bertambah panjang menjadi 5 cm. Tentukanlah modulus elastisitas seandainya luas penampang pegas 100 cm2 !

Diketahui :

ΔL : 5 cm

Lo : 25 cm

m : 20 gram : 0.02 kg

F : w : m . g : 0.02(10) : 0.2 N

A : 100 cm : 0.01 m

Ditaya :

E . . . .?

Jawab :

E : σ/e

E : (F /A ) / (ΔL/Lo)

E : ( 0.2 N/ 0.01 m2) / (5 cm /25 cm )

E : (20 N /m2 )/ (0.2)

E : 100 N/m2

8. Suatu pegas mempunyai panjang 20 cm. Apabila modulus elastisitas pegas 40 N/m2 dan luas ketapel 1 m2. Hitung besaran gaya yang diperlukan supaya pegas bertambah 5 cm panjangnya!

Diketahui :

Lo: 20 cm

E : 40 N/m2

ΔL : 5 cm

A : 1 m2

Ditanya :

F . . . . ?

Jawab :

E : σ/e

E : (F /A ) / (ΔL / Lo)

40 N/m2 : (F / 1 m2) / (5cm/20 cm)

40 N/m2 : ( F/ 1 m2 ) / ¼

160 N/m2 : F/1 m2

F : 160 N

9. Suatu per mempunyai panjang 10 cm. Apabila modulus elastisitas per 20 N/m2 dan luas ketapel 1 m2. Hitung besar gaya yang diperlukan agar per bertambah panjang sampai 5 cm?

Ditanyakan:

F = … ?

Jawab:

Diketahui:

Tinggi = 10 cm

T = 20 N/m2

ΔL = 5 cm

A = 1 m2

Jawab:

E = σ / e

E = (F/A) / (ΔL/Lo)

20 N/m2 = (F/1 m2) / (5cm/10 cm)

20 N/m2 = (F/1 m2) / ½

40 N/m2 = (F/1 m2)

F = 40 N

Contoh soal elastisitas dan jawabannya yang disebutkan di atas dapat menambah wawasan kamu tentang materi fisika SMA. Dengan begitu, diharapkan kamu bisa lebih mudah untuk menguasai materi yang selanjutnya. (DLA)