Contoh Soal Tegangan Regangan dan Pembahasan

Posted on

6. Tiang beton mempunyai tinggi 5 meter dan luas penampang lintang 3 m3 menopang beban bermassa 30.000 kg. Hitunglah (a) tegangan tiang (b) regangan tiang (c) perubahan tinggi tiang! Gunakan g = 10 m/s2. Modulus elastis Young Beton = 20 x 109 N/m2

Pembahasan
Diketahui :

Ditanya : (a) Tegangan tiang (b) Regangan tiang (c) Perubahan tinggi tiang!
Jawab :
(a) Tegangan tiang

soal6-tegangan-regangan

(b) Regangan tiang

soal6a-tegangan-regangan

(c) Perubahan tinggi tiang

soal6b-tegangan-reganganTiang bertambah pendek 0,025 milimeter

7. Sebuah kawat baja (E = 2 x 1011 N/m2). Panjang 125 cm dan diameternya 0.5 cm mengalami gaya tarik 1 N.Tentukan:
a. tegangan.
b. regangan.
c. pertambahan panjang kawat.

Jawab:
a. Tegangan = F/A ; F = 1 N.
A = p r2 = 3.14 (1/4 . 10-2)2A = 1/(3.14 . 1/16 . 10-4) = 16 . 10-4/3.14 = 5.09 . 104 N/M2
b. Regangan = e = DL/L = (F/A)/E
= 5.09. 104/2.1011 = 2.55.10-7
c. Pertambahan panjang kawat: DL = e . L = 2.55 . 10-7 .    125 = 3.2 . 10-5 cm

8.Bila kaki seorang pelari menyentuh tanah, gaya geser yang bekerja pada tanah setebal 8 mm adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jika gaya 25 N didistribusikan pada luas 15 cm2, hitung sudut geser q bila diketahui modulus geser tanah adalah 1.9×105 Pa.

soal7-tegangan-regangan

9.Seorang pemanjat tebing bermassa 95 kg jatuh dan bergantung pada tali sepanjang 15 m dan berdiameter 9.6 mm. Bila tali tersebut bertambah panjang 2.8 cm hitung a) regangan, b) tegangan dan c) modulus Young dari tali ?

soal8-tegangan-regangan

10. Diketahui suatu sambungan seperti tergambar, gaya yang bekerja = 25 ton dan diameter pake keling = 20 mm. Lebar pelat = 300 mm, dan tebal pelat = 12 mm dan 16 mm. Mutu baja BJ 37.

soal10-tegangan-regangan

Ditanya :
1) Hitung besarnya tegangan yang timbul
2) Periksa tegangan yang timbul terhadap tegangan izin
3) Hitunglah besarnya gaya yang dapat didukung sambung tersebut.

Jawab :

1). Besarnya tegangan yang timbul
a. Tegangan tarik : σ = P / Fn
Fn = Fbr – t (d + 0,1 mm) 3 lubang
= (30 x 1,6) – 1,6 (2,0 + 0,1) 3
= 37,92 cm2
Maka σ = P / Fn
= 25000 kg / 37,92 cm
= 659,28 kg/cm2
b. Tegangan Geser : τ = P / nFs
Fs = 2 (1/4 π d2)
= 2 (1/4 x 3,14 x 2,02)
= 6,28 cm2
Maka : τ = P / nFs
= 25000 . 3 x 6,28
= 1326,96 kg / cm2
c. Tegangan tumpu :σ = P / nFtp
Ftp = d x t
= 2,0 cm x 1,6 cm
= 3,20
σ tp = P / nFtp
= 2500 kg / 3 x 3,20 cm2
= 2604,16 kg / cm2
Kalau anda perhatikan dengan contoh di depan dengan menggunakan baut,
angka ini persis sama bukan.
2) Periksa terhadap tegangan yang dizinkan
a. Tegangan tarik : σ trk < 0,8σ
659, 28 kg/cm2 < 0,8 x 1600 kg/cm2
ternyata 659,28 kg/cm2 < 1280 kg/cm2
b. Tegangan geser : τ < 0,8 σ
1326,96 kg/cm2 > 0,8 x 1600 kg/cm2
ternyata 1326,96 kg/cm2 > 1280 kg/cm2
c. Tegangan tumpu : σ tp = 2 σ
2604, 16 kg/cm2 > 2 x 1600 kg/cm2
ternyata 2604, 16 kg/cm2 > 3200 kg/cm2
Kalau anda perhatikan, tegangan izin inilah yang membedakan baut dengan paku keling
3) Besarnya gaya yang dapat didukung sambungan adalah :
a. Gaya Tarik : Ptrk = Fn x 0,8σ
= 37,92 cm2 x 0,8 x 1600 kg/cm2
= 48537,6 kg
= 48,537 ton
b. Gaya geser :    Pgr = n x Fs x 0,6σ
= 3 x 6,28 cm2 x 0,8 x 1600 kg/cm2
= 24115,2 kg
= 24,115ton
c. Kekuatan tumpu : Ptp = n x Ftp xσ tp
= 3 x 3,2 cm2 x 3200 kg/cm2
= 30720 kg
= 30,720 ton
Jadi gaya maksimum yang mungkin diadakan adalah Pmax = 24,115 ton (Hasil perhitungan yang paling kecil). Kalau anda perhatikan, gaya maksimum juga berbeda dan ternyata daya dukung paku keling lebih besar bila dibandingkan dengan baut.

Demikian soal dan pembahasan tentang tegangan dan regangan semoga dapat bermanfaat sebagai sarana belajar mengajar. Terimakasih

Related Ilmu Teknik:
contoh soal tegangan,contoh soal regangan dan jawabannya,contoh soal tegangan dan regangan,contoh soal tegangan tarik,Contoh soal regangan,menghitung tegangan tali sebuah kawat,rumus tegangan kawat,contoh soal mekanika bahan dan penyelesaiannya,soal tegangan,contoh soal mekanika bahan tegangan dan regangan,contoh soal mekanik bahan,contoh soal regangan dan tegangan,rumus regangan,contoh soal tegangan dan regangan mekanika bahan,contoh soal tentang tegangan,contoh soal tegangan geser,seutas tali nilon berdiameter 1 cm,soal regangan,contoh soal tegangan dan regangan beserta jawabannya,makalah tegangan dan regangan

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *