kawat dengan panjang 120 cm memiliki diameter 8 mm2 diberikan beban 40 N pada kawat tersebut sehingga kawat memanjang 0,4 mm. tentukan modulus elastisitas kawat! - Lutfi Smart

Diketahui:

L₀ = 120 cm = 1.200 mm

d = 8 mm ⇒ r = 4 mm = 4 x 10⁻³ m

Perhatikan, di soal tertulis sebagai diameter, maka satuan mm² dianggap salah ketik.

F = 40 N

ΔL = 0,4 mm

Ditanya: modulus elastisitas E

Jawab:
Step-1 siapkan luas penampang (lingkaran)
A = πr²
A = π(4 x 10⁻³)²
A = 16π x 10⁻⁶ m²
Step-2 menghitung modulus
E = [F x L₀] / [A x ΔL]
E = [40 x 1.200] / [16π x 10⁻⁶ x 0,4]
⇒ perhatikan 1.200 mm dan 0,4 mm bisa langsung dibagi karena satuan sama
E = [120.000 x 10⁶] / 16π
∴ E = [3/4π] x 10¹⁰ N.m⁻²

Sebagai alternatif, apabila di soal ternyata benar bahwa luas penampang sebesar 8 mm² maka dapat dikerjakan sebagai berikut:

E = [F x L₀] / [A x ΔL]
E = [40 x 1.200] / [8 x 10⁻⁶ x 0,4]
⇒ perhatikan 1.200 mm dan 0,4 mm bisa langsung dibagi karena satuan sama
E = [120.000 x 10⁶] / 8
∴ E = 1,5 x 10¹⁰ N.m⁻²