Soal dan Pembahasan Elastisitas Bahan

8. Pada seutas kawat baja dengan panjang 3m dan luas penampang 0,15 cm² digantungkan sebuah beban bermassa 500 kg (g= 9,8m/s²). tentukan
a. tetapan gaya kawat
b. pertambahan panjang kawat; (modulus elastis baja= 2,0 × 10¹¹ N/m²)
Jawaban:
Diketahui: l = 3 m
              A = 0,15 cm² 
              m = 500 kg
Ditanya: a). k?
             b). ∆x?
Jawab: a). Untuk mencari besar tetapan gaya kawat maka kita perlu mencari besar ∆x, sehingga kita perlu mengerjakan soal 8b). terlebih dahulu.
E = F . l / (A . ∆x)
2,0 × 10¹¹   = m. g . l / (A . ∆x)
2,0 × 10¹¹   = 500 . 9,8 / (0,15 . ∆x)
2,0 × 10¹¹  = 4.900 / (0,15 . ∆x)
∆x = 16,33 × 10^-11
dengan menggunakan hukum Hooke:
                F = k . ∆x
            m . g = k . ∆x
500 kg . 9,8 m/s² = k . 16,33 × 10^-11
                 k = 3 × 10¹³

9. Modulus elastis kawat x setengah kali y. Panjang kawat x dan y masing - masing 1 m, dan diameter kawat x dan y 2 mm dan 1 mm .
a) Tentukan nilai perbandingan tetapan gaya kawat x dan y!
b) Jika kawat x diberi beban F, kawat x bertambah panjang 0,5 cm. tentukan pertambahan panjang kawat y jika diberi beban 2F!

Soal dan Pembahasan Hukum Newton tentang Gravitasi

30. Hitung besar dan arah resultan gaya gravitasi yang bekerja pada benda bermassa m (lihat gambar). Nyatakan jawaban anda dalam G, m, dan a.

Jawaban:

31. Tiga buah partikel diletakkan di titik-titik sudutsebuah segitiga siku-siku (lihat gambar). hitung besar dan tangen arah resultan gaya gravitasi yang bekerja pada partikel bermassa m. Nyatakan jawaban anda dalam G, m, dan a.

Jawaban:

32. Dua buah partikel bermassa 0,2 kg dan 0,3 kg terpisah sejauh 0,15 m. Partikel ketiga yang bermassa 0,05 kg diletakkan di antara keduanya dan pada garis hubung kedua partikel itu. Hitung:
a). Gaya gravitasi yang bekerja pada partikel ketiga jika partikel itu diletakkan 0,005 m daari benda bermassa 0,3 kg.
b). Di manakah di antara garis hubung tersebut partikel ketiga harus diletakkan agar gaya gravitasi tidak bekerja pada partikel itu?
 Jawaban:

36. Hitung besar dan arah percepatan gravitasi di suatu titik P yang terletak pada garis sumbu dari garis penghubung dua buah massa yang terpisah sejauh 2a, seperti ditunjukkan pada gambar. Nyatakan jawaban anda dalam G, m, dan a.

Jawaban:

37. Percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah 9,8 m/s2. Hitung percepatan gravitasi di permukaan planet yang memiliki:
a). massa sama dan jari-jari dua kali;
b). jari-jari sama dan massa jenis dua kali;
c). jari-jari setengah kali dan massa jenis dua kali.
Jawaban:

38. Pada ketinggian berapa, di atas permukaan bumi, percepatan gravitasi akan berkurang;
a). 1% dibandingkan dengan permukaan bumi;
b). 5% dibandingkan dengan permukaan bumi?
Jawaban:

39. Dua planet P dan Q mengorbit matahari. Perbandingan antara periode revolusi planet P dan planet Q mengitari matahari 8:1. Apabila jarak planet Q ke matahari adalah 1,6 satuan astronomi, tentukan jarak planet P ke matahari.
Jawaban:

40. Dua planet P dan Q mengorbit matahari. Perbandingan antara jarak planet P dan planet Q ke matahari adalah 4 : 9. Apabila periode planet P mengelilingi matahari adalah 24 hari,, tentukan periode planet Q. 
Jawaban: