Dr. Getbogi Hikmawan, S.Si., M.Si.

Video ini membahas contoh soal terkait elastisitas pada jaring laba-laba yang memiliki tegangan maksimal sebelum putus. Dengan data panjang dan luas penampang jaring, serta regangan maksimal sebelum putus, kita dapat mencari massa maksimal yang dapat ditahan jaring tersebut. Melalui analisis diagram benda bebas, kita dapat menentukan tegangan maksimal pada jaring laba-laba dengan memperhitungkan gaya gravitasi dan sudut tertentu. Dengan memanfaatkan informasi yang ada, kita dapat menghitung massa dari serangga yang dapat ditahan oleh jaring laba-laba dalam keadaan maksimal. Selain itu, video ini juga menyoroti pentingnya pengukuran terkait luas penampang dan volume dalam memahami elastisitas suatu benda.

Baik, kita akan coba satu lagi soal terkait dengan elastisitas.

Kelas sebelumnya kita bahas terkait hubungan elastisitas dengan gaya dan torsi.

Jadi, saya akan jelaskan soalnya ya, semoga ada yang bisa memahaminya.

laba-laba akan dapat mengeluarkan benang, semacam benang, untuk membuat sarangnya.

Sehingga dia bisa juga, selain membuat sarang,

sarang itu juga dimaksudkan untuk bisa menangkap serangga-serangga kecil yang akan kemudian dia makan.

Hanya jaring laba-laba itu memiliki kenampakan khusus atau karakteris khusus,

sehingga dia akan putus ketika diberi tekanan yang cukup besar.

Nah, tujuan dari tekanan yang cukup besar dan dia putus itu adalah agar ya,

ketika ada serangga yang lebih besar tertangkap ya,

dia akan putus dan kemudian bisa membuat si laba-laba itu menyelamatkan diri.

Sehingga bayangkan kalau misalnya ada sebuah serangga dengan masa tertentu,

dia jatuh ke bawah ya, jatuh ke istilahnya menempel pada sebuah jaring laba-laba,

maka dia akan membuat, ya kita bayangkan dia formasinya simetris ya,

jadi akan membuat si jaring laba-laba terubah bentuknya atau bertama panjang atau teregang seperti ini,

di mana diketahui ceritanya tegangan maksimal dari jaring laba-laba sebelum dia putus

itu adalah 8,2 x 10,8 Newton per meter kuadrat,

artinya jika jaring laba-laba dikenai tegangan lebih besar dibanding tegangan maksimal ini,

jaring laba-laba akan putus atau masuk ke zona plastis dia

dan regangannya atau perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang awalnya adalah 2,

jadi artinya ketika tegangannya tertentu dan regangannya tertentu, jaring laba-laba akan putus.

Nah dari data ini sebenarnya kita bisa mendapatkan modul selasticitas untuk jaring laba-laba,

Informasi selanjutnya adalah sebelum ada masa menempel pada jaring laba-laba,

diketahui juga bahwa panjang jaring laba-laba yang kita tinjau ini adalah 2 cm

dan luas penampang dari jaring laba-labanya adalah 8 x 10,12 meter kuadrat.

Bisa anda bayangkan ya, memang kalau anda lihat jaring laba-laba di rumah

atau di tempat gudang yang jarang sekali ada dipakai atau ditempatin,

itu biasanya ada jaring laba-laba terbentuk, itu sebenarnya sangat tipis ya,

karena istilahnya gaya yang kita berikan itu sebenarnya cukup besar,

karena penampangnya kecil, artinya kalau gaya cukup besar penampangnya kecil,

ya gaya kecil pun akan menghasilkan tegangan yang besar juga,

karena tegangan itu adalah gaya dibagi dengan luas penampang.

Selanjutnya, informasi selanjutnya adalah volume dari jaring,

volume itu kan artinya luas penampang dikalikan dengan panjangnya,

itu konsan ketika terjadi tegangan yang disebabkan oleh ada serangga.

Ini informasi yang berkaitan dengan problem kita ya,

yang ditanyakan adalah berapa masa M sehingga keadaan ini itu adalah keadaan yang maksimal,

jadi artinya berapa batas M maksimal yang bisa ditahan oleh jaring laba-laba sebelum dia akhirnya putus.

Artinya kalau ada serangga yang lebih kecil dia akan bisa tidak akan putus,

jadi menggantung disini ya terjebak gitu ya,

dengan adanya perekat terus saja serangga yang lebih kecil akan terjebak,

dan sehingga laba-laba bisa memangsa dia,

tapi kalau serangga yang besar dia akan jatuh,

diharapkan karena jatuh tersebut laba-laba bisa menampang diri.

Nah sebelum kita lanjutkan kita sketsa dulu,

ya kira-kira kalau kita sketsa permasalahannya,

jadi kalau kita bayangkan disini masa sebagai benda titik,

maka dia akan memberikan gaya, akan mengalami gaya gravitasi arahnya ke bawah,

jadi ini masa dikalikan dengan G arahnya ke bawah,

lalu jaring laba-laba itu tertegang ke arah atas,

karena kita bayangkan dia simetris gitu ya,

walaupun tidak simetris ada hal yang harus kita ketahui,

kita bayangkan dia membentuk sudut teta tertentu,

lalu dari sini hingga sini kita tahu akan sama dengan L0,

jadi kita juga bayangkan kalau dia simetris,

dimana L itu adalah panjang total dari jaring laba-laba setelah tertekan,

lalu asumsinya adalah kita bayangkan masa serangga itu benda titik,

jadi jaring-jaring laba-laba itu terbagi secara simetris,

lalu kalau kita bayangkan ini adalah delta Y,

maka kita bayangkan ini adalah delta Y itu,

dari pitagoras ini akan sama dengan akar dari L per 2 kuadrat,

Anda bisa lihat ya segitiga yang sebelah kiri,

dari ujung ke titik tengah itu adalah L0 per 2,

dari ujung juga untuk sisi miringnya ada L per 2,

artinya delta Y akan sama dengan akar L per 2 kuadrat,

kita belum tahu L, kita akan meninjau disini sekarang.

harusnya akan sama dengan L0 ditambah dengan delta L,

akan sama dengan L0 dikalikan dengan 1 plus delta L per L0,

lalu delta L per L0 itu sebenarnya akan sama dengan regangan,

sehingga kita akan dapatkan L akan sama dengan L0,

karena regangan maksimum sebelum dia putus adalah 2,

sehingga kita bisa simulkan kalau L akan sama dengan 3L0.

volume itu akan sama dengan luas penampang 0,

dia juga sama dengan luas penampang akhir dikalikan dengan L,

sehingga kita bisa dapatkan karena volumenya konstan,

A akan sama dengan A0 dikalikan dengan L0 dibagi dengan L,

maka kesimpulannya adalah A akan sama dengan A0 dibagi dengan 3.

Atau kesimpulannya ketika keadaan maksimal ini,

hanya luas penampangnya menjadi seperti 3,

Kalau volumenya tidak tetap, kita perlu data tambahan.