Senar yang terbuat dari plastik memiliki panjang 50 cm dan luas penampang 5 mm2. Saat ditarik gaya
soal
Senar yang terbuat dari plastik memiliki panjang 50 cm dan luas penampang 5 mm2. Saat ditarik gaya panjangnya menjadi 65 cm. Regangan yang dialami senar adalah ….
A. 2 x 10-1
B. 3 x 10-1
C. 6 x 10-1
D. 9 x 10-1
E. 15 x 10-1
Pembahasan
DIKETAHUI:
- Panjang senar sebelum ditarik: $l_0 = 50 \text{ cm}$
- Luas penampang senar: $A = 5 \text{ mm}^2 = 5 \times 10^{-6} \text{ m}^2$
- Panjang senar setelah ditarik: $l = 65 \text{ cm}$
DITANYAKAN: Regangan yang dialami oleh senar.
RUMUS: Regangan pada sebuah benda dapat dihitung menggunakan rumus:
$$\varepsilon = \frac{\Delta l}{l_0} = \frac{l-l_0}{l_0}$$di mana $\varepsilon$ adalah regangan, $\Delta l$ adalah perubahan panjang, $l$ adalah panjang akhir, dan $l_0$ adalah panjang awal.
PENYELESAIAN:
Pertama, kita perlu mengubah luas penampang menjadi meter persegi:
$$A = 5 \times 10^{-6} \text{ m}^2$$Kemudian, kita dapat menghitung diameter senar menggunakan rumus:
$$A = \frac{\pi d^2}{4} \quad \Longrightarrow \quad d = \sqrt{\frac{4A}{\pi}}$$ $$\begin{aligned} d &= \sqrt{\frac{4 \times 5 \times 10^{-6} \text{ m}^2}{\pi}} \\ &= \sqrt{\frac{20}{\pi}} \times 10^{-3} \text{ m} \\ &= 1.59 \times 10^{-3} \text{ m} \end{aligned}$$Dengan panjang awal $l_0 = 50 \text{ cm} = 0.5 \text{ m}$, dan panjang akhir $l = 65 \text{ cm} = 0.65 \text{ m}$, kita dapat menghitung regangan senar:
$$\begin{aligned} \varepsilon &= \frac{\Delta l}{l_0} \\ &= \frac{l - l_0}{l_0} \\ &= \frac{0.65 \text{ m} - 0.5 \text{ m}}{0.5 \text{ m}} \\ &= 0.3 \end{aligned}$$Dengan demikian, regangan yang dialami oleh senar adalah 0.3 atau dalam notasi ilmiah, $3 \times 10^{-1}$.
Sehingga, jawaban akhir adalah 3 x 10-1.