Roboguru

Dua buah pegas dengan tetapan pegas 100 N/m dan 300 N/m dihubungkan secara seri dan diberi gaya sebesar 30 N. Berapakah pertambahan panjang susunan pegas-pegas ini?

Pertanyaan

Dua buah pegas dengan tetapan pegas 100 N/m dan 300 N/m dihubungkan secara seri dan diberi gaya sebesar 30 N. Berapakah pertambahan panjang susunan pegas-pegas ini? 

Pembahasan Soal:

Diketahui :

k1 = 100 N/m
k2 = 300 N/m
F = 30 N

Ditanya : x .... ?

Penyelesaian : 

Persamaan Hukum Hooke 

F=kx

dimana F adalah gaya , k adalah tetapan pegas dan x adalah pertambahan panjang.

Konstanta Pengganti untuk Rangkaian Seri 

ks1=k11+k21+...+kn1

Dari persamaan Hukum Hooke di atas, dapat diketahui bahwa Gaya berbanding lurus dengan tetapan dan pertambahan panjang. Sehingga untuk mencari pertambahan panjangnya, kita harus terlebih dahulu mencari tetapan totalnya sebagai berikut

Tetapan Total

ks1ks1ks1ks====1001+30013003+130044300N/m

Pertambahan panjang

 xxxx====kF4300303001200,4m

Oleh karena itu, Jawabannya adalah 0,4 m

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

U. Amalia

Mahasiswa/Alumni UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Terakhir diupdate 13 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Dua buah pegas yang identik, dipasang secara seri. Kemudian diberi beban yang beratnya 200 N. dan total pertambahan panjangnya adalah 2 cm. maka nilai konstanta pegas masing-masing adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui
Rangkaian seri
F equals 200 space straight N capital delta x equals 2 space cm equals 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m k subscript 1 equals k subscript 2 equals k 

Ditanyakan
Konstanta pegas (k)

Jawab
Hukum Hooke menyatakan bahwa "Jika gaya tarik pegas tidak melampaui batas elastisitasnya, maka pertambahan panjang pegas akan berbanding lurus dengan gaya tariknya". Secara matematis, Hukum Hooke dirumuskan sebagai berikut.

F equals k times capital delta x 

keterangan:
F = gaya pada pegas (N)
k = konstanta pegas (N/m)
capital delta x = pertambahan panjang pegas (m)

Maka berdasarkan rumus di atas, konstanta pegas dapat dihitung dengan membandingkan gaya dan pertambahan panjang pegas. 

Namun sebelum menggunakan rumus tersebut, cari dulu konstanta pengganti pada rangkaian pegas seri.

1 over k subscript s equals 1 over k subscript 1 plus 1 over k subscript 2 1 over k subscript s equals 1 over k plus 1 over k 1 over k subscript s equals 2 over k k subscript s equals k over 2 

Jadi, konstanta pengganti pada rangkaian pegas seri tersebut adalah k subscript s equals k over 2, sehingga nilai konstanta pegas k adalah:

F equals k subscript s times capital delta x k subscript s equals fraction numerator F over denominator capital delta x end fraction k over 2 equals fraction numerator F over denominator capital delta x end fraction k over 2 equals fraction numerator 200 over denominator 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction k equals fraction numerator 400 over denominator 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction k equals 20.000 space straight N divided by straight m 

Dengan demikian, nilai konstanta pegas masing-masing adalah 20.000 N/m.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Roboguru

Dua buah pegas dengan panjang sama dan konstanta gaya masing-masing 300 N/m dan 600 N/m dirangkai. Pada ujung rangkaian digantungkan beban dengan massa 0,9 kg. Berapakah pertambahan panjang rangkaian ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

k1=300N/mk2=600N/m          

Ditanya: x = ?

Pembahasan:

Pada rangkaian pegas yang disusun seri, konstanta penggantinya dapat dihitung dengan persamaan:

k1=k11+k21  

Sehingga:

k1=3001+6001k1=6002+6001k1=6003k=200N/m 

Pertambahan panjang rangkaian pegas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Hukum Hooke:

F=kxx=kFx=kmgx=2000,910x=0,045mx=4,5cm  

Jadi, pertambahan panjang pegas jika disusun seri adalah 4,5 cm.

Roboguru

Diketahui dua buah pegas dengan konstanta masing-masing 100 N/m dan 150 N/m. Berapakah beban (gaya) yang diperlukan untuk pertambahan panjang 4 cm?

Pembahasan Soal:

Hukum Hooke menjelaskan hubungan antara gaya yang bekerja pada sebuah pegas/benda elastis lainnya agar benda tersebut dapat kembali ke bentuk semula atau tidak melampaui batas elastisitasnya. Persamaannya:

F equals k times increment x 

Pada soal diketahui, k1 = 100 N/m, k2 = 150 N/m. increment x = 4 cm = 0,04 m, maka:

jika pegas dalam rangkaian paralel

k subscript p equals k subscript 1 plus k subscript 2 k subscript p equals 100 plus 150 k subscript p equals 250 space bevelled straight N over straight m 

maka

F equals k times increment x F equals 250 open parentheses 0 comma 04 close parentheses F equals 10 space straight N 

jika pegas dalam rangkaian seri

1 over k subscript s equals 1 over k subscript 1 plus 1 over k subscript 2 1 over k subscript s equals 1 over 100 plus 1 over 150 1 over k subscript s equals fraction numerator 3 plus 2 over denominator 300 end fraction k subscript s equals 300 over 5 equals 60 space bevelled straight N over straight m 

maka

F equals k times increment x F equals 60 open parentheses 0 comma 04 close parentheses F equals 2 comma 4 space straight N 

Jadi, beban yang diperlukan jika pegas dalam keadaan paralel adalah 10 N, sedangkan jika pegas dalam keadaan seri adalah 2,4 N.space 

Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Pegas-pegas dalam susunan adalah identik dan masing-masing memiliki konstanta sebesar 200 N/m. Tentukan : nilai total konstanta susunan pegas pada gambar 3a nilai t...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

k=200N/m

Ditanya :

1.ktotal=?gambar3a2.ktotal=?gambar3b

Jawab :

1. Konstanta total pegas gambar 3a.

ks1=k+kks1=200+200ks1=400N/mks2=k+kks2=200+200ks2=400N/mktotal1=ks11+ks21ktotal1=4001+4001ktotal1=4002ktotal=2400ktotal=200N/m

2. Konstanta total pegas gambar 3b.

ktotal1=k1+k1+k1+k1ktotal1=2001+1+1+1ktotal1=2004ktotal=4200ktotal=50N/m

Jadi konstanta susunan pegas gambar 3a adalah 200 N/m dan konstanta susunan pegas gambar 3b adalah 50 N/m.

Roboguru

Tiang baja berbentuk silinder pejal digunakan untuk menyangga sebuah beban. Akibat pembebanan tersebut, tiang baja mengalami pemendekan sebesar Δl. Jika digunakan dua tiang baja identik yang disambung...

Pembahasan Soal:

Jawab :

Keadaan 1. Beban hanya ditopang satu buah tiang.

F=kΔl1F=kΔl

Keadaan 2. Beban ditobang dua buah tiang identik yang disusun seri.

kseri1=k1+k1kseri1=k2kseri=21k

F=kseriΔl2F=21kΔl2

Perubahan panjang silinder keadaan 2.

kΔl1=21kΔl2Δl2=l1Δl2=l

Perubahan panjang setiap silinder pada keadaan 2.

Δl2=lsilinderl=lsilinderΔlsilinder=Δl

Jadi pemendekan setiap silinder adalah Δl. Oleh karena itu jawaban yang benar adalah C.

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved