Question

Sebatang tembaga dipanaskan sampai 300 derajat celcius lalu dijepit dengan kuat , sehingga tdk dpt menyusut ketika suhunya turun . jika tegangan patahnya 220x10^6 N/m^2 , pada suhu berapakah batang akan mulai putus saat suhunya diturunkan ? diketahui modulus young tembaga 110x10^9 N/m^2 dan koefisien muai panjang 15x10^-6 K .

tolong bantu ya , makasih

Answer 1

Pertama pakai rumus tegangan, regangan, dan modulus young
Modulus Young = 110 . 10⁹ Nm⁻²
M = tegangan / regangan
tegangan = tegangan patah = 220 . 10⁶
regangan = 220 . 10⁶/110 . 10⁹
regangan = 2 . 10⁻³

lalu hubungkan persamaan regangan dengan persamaan muai panjang
regangan = ΔL / L
ΔL = α . L₀ . ΔT
L = L₀
regangan = α . L₀ . ΔT / L₀
regangan = α . ΔT
2 . 10⁻³ = 15 . 10⁻⁶ . (300 - x)
300 - x = (2/15) * 10³
x = 300 - ((2/15) * 1000) C

ingat suhunya dalam celcius jika suhu panasnya celcius, begitu pula dengan kelvin, dalam keadaan pemuaian suhu kelvin dan celcius tidak begitu dihiraukan karena yg digunakan perubahan suhunya, namun dalam keadaan kali ini tidak berlaku karena kita mencari salah satu suhunya
x = 166,67 °C