QWorksTegangan dan perubahan panjang batang bertingkat
Batang dua ukuran dijepit di A dan dibebani gaya aksial di sambungan B dan di ujung C. Potong tiap segmen untuk mencari gaya normalnya, lalu hitung tegangan σ = N/A dan perubahan panjang δ = NL/(EA).
Soal
Batang ABC dijepit di A. Segmen AB panjang 1,2 m dengan luas 800 mm², segmen BC panjang 0,8 m dengan luas 400 mm². Gaya aksial 30 kN ke kanan bekerja di B dan 20 kN ke kanan di ujung C, E = 200 GPa. Hitung reaksi di A, gaya normal dan tegangan tiap segmen, serta perubahan panjang total batang.
Hasil
Langkah penyelesaian
- Reaksi jepit: ΣFx = 0 → RA = −(PB + PC) = −(30,00 + 20,00) = -50,00 kN.
- Potong segmen BC, tinjau bagian kanan: N2 = PC = 20,00 kN (tarik).
- Potong segmen AB, tinjau bagian kanan: N1 = PB + PC = 30,00 + 20,00 = 50,00 kN (tarik).
- Tegangan normal (gaya × 10³ agar dalam N; N/mm² = MPa): σ1 = N1/A1 = 50,00 × 10³ / 800 = 62,50 MPa; σ2 = 20,00 × 10³ / 400 = 50,00 MPa.
- Perubahan panjang tiap segmen (N dan mm; E dalam GPa × 10³ = MPa): δ1 = N1L1/(EA1) = 50,00 × 10³ × 1,20 × 10³ / (200 × 10³ × 800) = 0,375 mm; δ2 = 20,00 × 10³ × 0,80 × 10³ / (200 × 10³ × 400) = 0,200 mm.
- Perubahan panjang total: δ = δ1 + δ2 = 0,375 + 0,200 = 0,575 mm (bertambah panjang).
Angka soalmu berbeda?
Buka templat ini di Step Solver, lalu ketik angka sesuai soalmu, termasuk angka yang dihitung dari NIM. Hasil dan langkahnya langsung dihitung ulang dengan angkamu. Gratis dan tanpa login.
Templat beta. Rumus templat ini diuji terhadap hitungan manual dari buku teks, tetapi tetap periksa dengan catatan kuliah dan standar yang dipakai dosenmu.