contoh soal gaya aksial (umum dipakai di teknik mesin/sipil/Polteknaker), lengkap dengan pembahasan langkah demi langkah:

Contoh Soal 1 – Gaya Aksial Tarik

Sebuah batang baja lurus dengan panjang 2 m dan luas penampang 200 mm² diberi gaya tarik aksial sebesar 40 kN.
Tentukan tegangan aksial pada batang!

Diketahui:

• Gaya, $F = 40 \text{ kN} = 40{,}000 \text{ N}$F=40 kN=40,000 N
• Luas penampang, $A = 200 \text{ mm}^2 = 200 \times 10^{-6} \text{ m}^2$A=200 mm2=200×10−6 m2

Baca juga:Belajar Menyimak Jadi Lebih Mudah dengan Contoh Soal M

Rumus:

$$\sigma = \frac{F}{A}$$σ=AF​

Penyelesaian:

$$\sigma = \frac{40{,}000}{200 \times 10^{-6}}$$σ=200×10−640,000​ $$\sigma = 2{,}0 \times 10^8 \ \text{Pa}$$σ=2,0×108 Pa

Jawaban:

Tegangan aksial = 200 MPa (tarik)

Contoh Soal 2 – Gaya Aksial Tekan

Sebuah kolom beton menerima gaya tekan aksial sebesar 300 kN.
Jika luas penampang kolom 0,015 m², tentukan tegangan tekan yang terjadi!

Diketahui:

• $F = 300{,}000 \text{ N}$F=300,000 N
• $A = 0,015 \text{ m}^2$A=0,015 m2

Penyelesaian:

$$\sigma = \frac{300{,}000}{0,015}$$σ=0,015300,000​ $$\sigma = 2{,}0 \times 10^7 \ \text{Pa}$$σ=2,0×107 Pa

Jawaban:

Tegangan tekan = 20 MPa

Contoh Soal 3 – Gaya Aksial + Pertambahan Panjang

Batang aluminium panjang 1,5 m, luas penampang 300 mm², diberi gaya tarik 15 kN.
Jika modulus elastisitas aluminium
$E = 70 \text{ GPa}$E=70 GPa, tentukan pertambahan panjang batang!

Baca juga :FEB Universitas Teknokrat Indonesia Gelar Kuliah Umum Ekonomi Mikro Bahas Peran Pemerintah dalam Penyediaan Barang Publik

Diketahui:

• $F = 15{,}000 \text{ N}$F=15,000 N
• $L = 1{,}5 \text{ m}$L=1,5 m
• $A = 300 \times 10^{-6} \text{ m}^2$A=300×10−6 m2
• $E = 70 \times 10^9 \text{ Pa}$E=70×109 Pa

Rumus:

$$\Delta L = \frac{F L}{A E}$$ΔL=AEFL​

Penyelesaian:

$$\Delta L = \frac{15{,}000 \times 1{,}5}{(300 \times 10^{-6})(70 \times 10^9)}$$ΔL=(300×10−6)(70×109)15,000×1,5​ $$\Delta L = 0,00107 \text{ m}$$ΔL=0,00107 m

Jawaban:

Pertambahan panjang = 1,07 mm

Ringkasan Rumus Penting Gaya Aksial

• Tegangan: $\sigma = \dfrac{F}{A}$σ=AF​
• Regangan: $\varepsilon = \dfrac{\Delta L}{L}$ε=LΔL​
• Pertambahan panjang: $\Delta L = \dfrac{F L}{A E}$ΔL=AEFL​