Pertanyaan

Perhatikan gambar di bawah ini! Sebuah pipa vertikal terpasang di dalamnya sebuah pegas dan sebuah penampang lingkaran dari karet berjari-jari 10 cm. Suatu zat cair dengan massa jenis 800 kg/m 3 kemudian 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/s 2 maka nilai h adalah ....

Perhatikan gambar di bawah ini!

Sebuah pipa vertikal terpasang di dalamnya sebuah pegas dan sebuah penampang lingkaran dari karet berjari-jari 10 cm. Suatu zat cair dengan massa jenis 800 kg/m³ kemudian 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/s² maka nilai h adalah ....

5 cm
6 cm
7 cm
8 cm
9 cm

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah B.

Pembahasan

Diketahui: r = 10 cm = 0,1 m g = 10 m/s 2 ρ f = 800 kg/m 3 h f = 35 cm = 0,35 m h p = 50 cm = 0,5 m k = 200 N/m Ditanya: h = ? Pembahasan: Air akan memberikan tekanan hidrostatik pada pegas sebesar: P H = ρ f × g × h f P H = 800 ⋅ 10 ⋅ 0 , 35 P H = 2800 N / m 2 Sehingga gaya hidrostatik yang dialami oleh pegas: F H = P H × A F H = P H ⋅ π r 2 F H = 2800 ⋅ 3 , 14 ⋅ 0 , 1 2 F H = 87 , 92 N Gaya hidrostatis ini digunakan untuk menekan pegas sejauh h , sehingga berdasarkan hukum Hooke: F H F H 87 , 92 0 , 5 − h h h h = = = = = = = k △ x k ( h p − h ) 200 ⋅ ( 0 , 5 − h ) 0 , 4396 0 , 5 − 0 , 4396 0 , 0604 m 6 , 04 c m = 6 c m .Dengan demikian nilai h adalah 6 cm. Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Diketahui:

r = 10 cm = 0,1 m

g = 10 m/s²

ρ_f = 800 kg/m³

h_f = 35 cm = 0,35 m

h_p = 50 cm = 0,5 m

k = 200 N/m

Ditanya: h = ?

Pembahasan:

Air akan memberikan tekanan hidrostatik pada pegas sebesar:

$P_{H} = ρ_{f} \times g \times h_{f} P_{H} = 800 \cdot 10 \cdot 0, 35 P_{H} = 2800 N / m^{2}$

Sehingga gaya hidrostatik yang dialami oleh pegas:

$F_{H} = P_{H} \times A F_{H} = P_{H} \cdot π r^{2} F_{H} = 2800 \cdot 3, 14 \cdot 0, 1^{2} F_{H} = 87, 92 N$

Gaya hidrostatis ini digunakan untuk menekan pegas sejauh h, sehingga berdasarkan hukum Hooke:

$F_{H} F_{H} 87, 92 0, 5 - h h h h = = = = = = = k △ x k (h_{p} - h) 200 \cdot (0, 5 - h) 0, 4396 0, 5 - 0, 4396 0, 0604 m 6, 04 c m = 6 c m$

.Dengan demikian nilai h adalah 6 cm.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

4.8 (5 rating)

Pertanyaan serupa

Perhatikan gambar di bawah! Untuk menentukan massa jenis zat cair dirangkai alat seperti gambar di atas. Pengisap P dapat bergerak bebas dengan luas penampang 1 cm 2 .Jika konstanta pegas 100 N/...

5.0

Jawaban terverifikasi

Pengisap P mempunyai luas penampang 0,75 cm 2 yang dapat bergerak bebas tanpa gesekan sehingga dapat menekan pegas sejauh x . Jika konstanta pegas 75 N/m dan massa jenis zat cair 500 kg/m 3 , nilai x ...

4.2

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar di bawah! Untuk menentukan massa jenis zat cair dirangkai alat seperti gambar di atas. Pengisap P dapat bergerak bebas dengan luas penampang 1 cm 2 .Jika konstanta pegas 100 N/...

5.0

Jawaban terverifikasi

4.2

Jawaban terverifikasi

Dua bejana A dan B diisi dengan zat cair yang berbeda massa jenisnya, tetapi memiliki volume zat cair yang sama jika tekanan di dasar A sama dengan 4/5 tekanan di dasar B dan massa jenis zat cair A 10...

4.5

Jawaban terverifikasi