Pertanyaan

Sebuah anak panah plastik bermassa 0,1 kg ditekan hingga mendorong pegas di dalam sebuah pistol mainan. Pegas yang memiliki konstanta pegas k = 250 N/m tersebut ditekan sejauh 4 cm dan kemudian dilepaskan seperti pada gambar berikut. Jika anak panah tersebut terlepas dari pegas pada saat pegas kembali ke panjang normalnya ( x = 0), maka kecepatan yang akan diperoleh anak panah sebesar ....

Sebuah anak panah plastik bermassa 0,1 kg ditekan hingga mendorong pegas di dalam sebuah pistol mainan. Pegas yang memiliki konstanta pegas k = 250 N/m tersebut ditekan sejauh 4 cm dan kemudian dilepaskan seperti pada gambar berikut.

Jika anak panah tersebut terlepas dari pegas pada saat pegas kembali ke panjang normalnya (x = 0), maka kecepatan yang akan diperoleh anak panah sebesar ....

2 m/s
3 m/s
4 m/s
9 m/s

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan

Diketahui m = 0,1 kg k = 250 N/m x = 4 cm Ditanyakan Kecepatan anak panah ( v m ) Jawab Energi dibutuhkan untuk meregangkan atau menekan pegas. Energi potensial pegas merupakan salah satu energi yang dimiliki pegas saat kondisi teregang atau tertekan. Jika regangan atau tekanan ini dilepas, maka energi ini akan berpindah menjadi energi kinetik. Ada suatu kondisi saat massa pegas tidak dapat diabaikan, sehingga harus ada nilai massa yang sama untuk sistem pegas tersebut. Massa ekuivalen dapat dihitung dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik. Persamaan energi mekanik benda pada posisi maksimum: Berdasarkan persamaan tersebut, maka kecepatan yang diperoleh anak panah adalah: Dengan demikian,kecepatan yang diperoleh anak panah adalah sebesar 2 m/s. Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Diketahui
m = 0,1 kg
k = 250 N/m
x = 4 cm

Ditanyakan
Kecepatan anak panah (v_m)

Jawab
Energi dibutuhkan untuk meregangkan atau menekan pegas. Energi potensial pegas merupakan salah satu energi yang dimiliki pegas saat kondisi teregang atau tertekan. Jika regangan atau tekanan ini dilepas, maka energi ini akan berpindah menjadi energi kinetik. Ada suatu kondisi saat massa pegas tidak dapat diabaikan, sehingga harus ada nilai massa yang sama untuk sistem pegas tersebut. Massa ekuivalen dapat dihitung dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik. Persamaan energi mekanik benda pada posisi maksimum:

Berdasarkan persamaan tersebut, maka kecepatan yang diperoleh anak panah adalah:

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E P subscript m end cell equals cell 1 half m v subscript m squared end cell row cell 1 half k x squared end cell equals cell 1 half m v subscript m squared end cell row cell 250 open parentheses 4 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared end cell equals cell 0 comma 1 v subscript m squared end cell row cell open parentheses fraction numerator v subscript m over denominator 4 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction close parentheses squared end cell equals cell fraction numerator 250 over denominator 0 comma 1 end fraction end cell row cell open parentheses fraction numerator v subscript m over denominator 4 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction close parentheses end cell equals cell square root of 2500 end cell row cell open parentheses fraction numerator v subscript m over denominator 4 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction close parentheses end cell equals 50 row cell v subscript m end cell equals cell 2 space bevelled straight m over straight s end cell end table$

Dengan demikian, kecepatan yang diperoleh anak panah adalah sebesar 2 m/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah benda yang massanya 5 kg berada pada ketinggian 20 m di atas tanah. Benda tersebut mengalami jatuh bebas di tempat yang percepatan gravitasinya 10 m/s 2 . Besarnya energi kinetik dan energi pot...

616

4.5

Jawaban terverifikasi

Konstanta pegas dari suatu mobil mainan anak-anak adalah 100 N/m. Sebelum ditembakkan dengan arah vertikal ke atas, peluru 10 gram mampu menekan pegas 20 cm. Ketinggian maksimum yang dicapai peluru se...

0.0

Jawaban terverifikasi

616

4.5

Jawaban terverifikasi

0.0

Jawaban terverifikasi

Energi potensial pegas karet yang meregang 2 cm adalah 600 joule. Besar konstanta pegas karet tersebut adalah...

4.0

Jawaban terverifikasi