Tercakup gaya pegas, energi potensial pegas, susunan seri pegas, susunan paralel pegas, membaca grafik FX, modulus elastisitas / young dan konsep perubahan energi.Soal No. 1Sebuah pegas digantung dengan posisi seperti gambar berikut! Pegas kemudian diberi beban benda bermassa M = 500 gram sehingga bertambah panjang 5 cm.

Tentukan :a) Nilai konstanta pegasb) Energi potensial pegas pada kondisi IIc) Energi potensial pegas pada kondisi III ( benda M kemudian ditarik sehingga bertambah panjang 7 cm)d) Energi potensialsistem pegaspada kondisi IIIe) Periode getaran yang terjadi jika pegas disimpangkan hingga bergetar harmonisf) Frekuensi getaran pegas

Pembahasana) Nilai konstanta pegasGaya-gaya yang bekerja pada benda M saat kondisi II adalah gaya pegas dengan arah ke atas dan gaya berat dengan arah ke bawah. Kedua benda dalam kondisi seimbang.

b) Energi potensial pegas pada kondisi II

c) Energi potensial pegas pada kondisi III ( benda M kemudian ditarik sehingga bertambah panjang 7 cm)

d) Energi potensialsistem pegaspada kondisi III

e) Periode getaran yang terjadi jika pegas disimpangkan hingga bergetar harmonis

f) Frekuensi getaran pegas

Soal No. 2Enam buah pegas identik disusun sehingga terbentuk seperti gambar di bawah. Pegas kemudian digantungi beban bermassa M .

Jika konstanta masing-masing pegas adalah 100 N/m, dan massa M adalah 5 kg, tentukan :a) Nilai konstanta susunan pegasb) Besar pertambahan pertambahan panjang susunan pegas setelah digantungi massa M

Pembahasana) Nilai konstanta susunan pegas

(Special Thanks for Mas Muhammad Ibnuhttp://throughmyfence.blogspot.comatas koreksinya)

b) Besar pertambahan pertambahan panjang susunan pegas setelah digantungi massa M

Penjelasan Tambahan(Untuk Adek Isal):2a) Pegas 1, pegas 2 dan pegas 3 disusun paralel, bisa diganti dengan satu buah pegas saja, namakan k123misalnya. Untuk susunan paralel total konstantanya tinggal dijumlahkan saja Dek, sehingga k123= 100 + 100 + 100 = 300 N/mPegas 4 dan pegas lima juga disusun paralel, penggantinya satu pegas saja, namakan k45,k45= 100 + 100 = 200 N/mTerakhir kita tinggal punya 3 pegas, yaitu k123= 300 N/m, k45= 200 N/m dan k6= 100 N/m yang disusun seri.Trus,..cari ktotaldengan rumus untuk susunan seri (pake seper-seper gt) seperti jawaban di atas.

2b) Benda M dipengaruhi gaya gravitasi / beratnya (W) yang arahnya ke bawah. Kenapa tidak jatuh,..karena ditahan oleh pegas (ada gaya pegas Fp) yang arahnya ke atas. Benda dalam kondisi diam, sehingga gaya ke gaya berat besarnya harus sama dengan gaya pegas. Jadi Fp= W. Rumus Fp= k x, sementara rumus W = mg.

Soal No. 3Perhatikan gambar berikut! Pegas-pegas dalam susunan adalah identik dan masing-masing memiliki konstanta sebesar 200 N/m.

Gambar 3a

Gambar 3b

Tentukan :a) nilai total konstanta susunan pegas pada gambar 3ab) nilai total konstanta susunan pegas pada gambar 3b

Pembahasana) nilai total konstanta susunan pegas pada gambar 3aSusunan pada gambar 3a identik dengan 4 pegas yang disusun paralel, sehingga ktot= 200 + 200 + 200 + 200 = 800 N/m

b) nilai total konstanta susunan pegas pada gambar 3b

Soal No. 4Sebuah benda bermassa M = 1,90 kg diikat dengan pegas yang ditanam pada sebuah dinding seperti gambar dibawah! Benda M kemudian ditembak dengan peluru bermassa m = 0,10 kg.

Jika peluru tertahan di dalam balok dan balok bergerak ke kiri hingga berhenti sejauh x = 25 cm, tentukan kecepatan peluru dan balok saat mulai bergerak jika nilai konstanta pegas adalah 200 N/m!

PembahasanPeluru berada di dalam balok, sehingga kecepatan keduanya sama besarnya, yaitu v.Balok dan peluru ini punya energi kinetik EK. Kenapa kemudian berhenti? Karena dilawan oleh gesekan pada lantai. Jadi persamaan untuk kasus ini adalah :

Masuk datanya untuk mendapatkan kecepatan awal gerak balok (dan peluru di dalamnya) :

Soal No. 5Perhatikan gambar berikut ini!

Tentukan :a) nilai konsanta pegasb) energi potensial pegas saat x = 0,02 meter(Sumber gambar: Soal UN Fisika 2008 Kode Soal P4 )

Pembahasana) nilai konsanta pegas

b) energi potensial pegas saat x = 0,02 meter

Soal No. 6Seorang anak yang massanya 50 kg bergantung pada ujung sebuah pegas sehingga pegas bertambah panjang 10 cm. Tetapan pegas bernilai...A. 500 N/mB. 5 NC. 50 N/mD. 20 N/mE. 5000 N/m

Pembahasankx = mgk (0,1) = 50(10)k = 5000 N/m

Soal No. 7Perhatikan hubungan antara gaya (F) terhadap pertambahan panjang ( X) berikut! Manakah yang memiliki konstanta elastisitas terbesar?

PembahasanGaya elastik, gaya pegas:F = kxk = F/x

Paling besar?

A. k = 50 / 10 = 5B. k = 50 / 0,1 = 500C. k = 5 / 0,1 = 50D. k = 500 / 0,1 = 5000E. k = 500 / 10 = 50(elastisitas - un fisika sma 2013)

Soal No. 8Untuk merenggangkan pegas sebesar 5 cm diperlukan gaya 10 N. Tentukan pertambahan panjang pegas jika ditarik dengan gaya sebesar 25 N!

PembahasanDari rumus gaya pegas diperoleh besar konstanta pegas, jangan lupa ubah cm ke m:F = kx10 = k(0,05) k = 10/0,05k = 200 N/m

Untuk F = 25 N, dengan k = 200 N/mF = kx25 = 200xx = 25/200 meter = 12,5 cm.

Selain cara di atas bisa juga dengan cara perbandingan, hasilnya sama.

Soal No. 9Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4 cm diperlukan usaha 0,16 J. Gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas tersebut sepanjang 2 cm diperlukan gaya sebesar...A. 0,8 NB. 1,6 NC. 2,4 ND. 3,2 NE. 4,0 N(umptn 1996)

PembahasanData:x = 4 cm = 0,04 mW = 0,16 joule

Usaha pegas tidak lain selisih energi potensial pegas, dalam hal ini bisa dianggap dari kondisi x = 0 m menjad x = 0,04 m

W = EpW = 1/2 k(x)20,16 = 1/2 k (0,04)2k = 200 N/m

Kembali ke rumus gaya pegas dengan pertambahan panjang yang diminta sekarang adalah 2 cmx = 2 cm = 0,02 mF = kxF = 200(0,02) = 4 newton.

Soal No. 10Sepotong kawat logam homogen dengan panjang 140 cm dan luas penampangnya 2 mm2ketika ditarik dengan gaya sebesar 100 N bertambah panjang 1 mm. Modulus elastik bahan kawat logam tersebut adalah....A. 7 108N/m2B. 7 109N/m2C. 7 1010N/m2D. 7 1011N/m2E. 7 1017N/m2(Modulus Elastisitas - UAN Fisika 2002)

PembahasanData:F = 100 NLo = 140 cm = 1,4 mA = 2 mm2= 2 106m2L = 1 mm = 103mE =....

Rumus modulus elastisitas atau modulus young

Dimana F = gaya, Lo = panjang mula-mula, A = luas penampang, L = pertambahan panjang, dan E = modulus elastisitas, semuanya dalam satuan standar.Masukan datanya

Soal No. 11Susunan pegas berikut ini memiliki konstanta pengganti sebesar.....

A. 200 N/mB. 225 N/mC. 250 N/mD. 400 N/mE. 750 N/m

Soal No. 12Sebuah pipa vertikal terpasang di dalamnya sebuah pegas dan sebuah penampang lingkaran dari karet berjari-jari 10 cm seperti terlihat pada gambar berikut.

Suatu zat cair dengan massa jenis 800 kg/m3kemudian dimasukkan ke dalam pipa hingga setinggi 35 cm. Pegas tertekan ke bawah hingga posisinya setinggi h. Jika konstanta pegas adalah 200 N/m dan percepatan gravitasi 10 m/s2tentukan nilai h!

PembahasanSoal ini menghubungkan topik gaya pegas dengan gaya berat dari cairan atau fluida. Ingat selain rumus berat w = mg, bisa juga w = g V, dimana adalah massa jenis benda dan V adalah volume benda. Jika benda berbentuk tabung, volume benda bisa diganti dengan luas alas kali tinggi atau hA, sehingga w = g hA.

Tentukan dulu perubahan panjang pegas akibat diisinya pipa dengan cairan:Gaya dari pegas = Gaya dari zat cair

Dengan demikian h = 50 cm 44 cm = 6 cm

Read more:http://fisikastudycenter.com/fisika-xi-sma/32-elastisitas-gaya-pegas#ixzz32Noe5vLp