Sebuah pegas digantung dengan posisi seperti gambar berikut! Pegas kemudian diberi beban benda bermassa M = 500 gram sehingga bertambah panjang 5 cm. Tentukan ! Nilai konstanta pegas Energi potensial pegas pada kondisi II Energi potensial pegas pada kondisi III ( benda M kemudian ditarik sehingga bertambah panjang 7 cm) Energi potensial sistem pegas pada kondisi III Periode getaran yang terjadi jika pegas disimpangkan hingga bergetar harmonis Frekuensi getaran pegas

Pembahasan

Diketahui : m = 500 gr = 0 , 5 kg Δ x = 5 cm = 0 , 05 m g = 10 m / s 2 Ditanya : 1. k = ? 2. E p 2 ​ = ? 3. E p 3 ​ = ? benda ditarik 7 cm 4. E p 3 ​ = ? 5. T = ? 6. f = ? Jawab : 1. Konstanta pegas. F = k Δ x k = Δ x F ​ k = Δ x m g ​ k = 0 , 05 0 , 5 ⋅ 10 ​ k = 100 N / m 2. Energi potensial pegas pada kondisi II. E p ​ = 2 1 ​ k Δ x 2 E p ​ = 2 1 ​ ⋅ 100 ⋅ 0 , 0 5 2 E p ​ = 0 , 125 J 3,Energi potensial pegas pada kondisi III ( benda M kemudian ditarik sehingga bertambah panjang 7 cm) E p ​ = 2 1 ​ k Δ x 2 E p ​ = 2 1 ​ ⋅ 100 ⋅ 0 , 1 2 2 E p ​ = 0 , 72 J 4.Energi potensial sistem pegas pada kondisi III E p ​ = 2 1 ​ k Δ x 2 E p ​ = 2 1 ​ ⋅ 100 ⋅ 0 , 0 7 2 E p ​ = 0 , 242 J 5.Periode getaran yang terjadi jika pegas disimpangkan hingga bergetar harmonis. T = 2 π k m ​ ​ T = 2 π 100 0 , 5 ​ ​ T = 2 π 10 2 ​ 1 ​ T = 10 2 ​ ​ π T = 0 , 14 ⋅ 7 22 ​ T = 0 , 44 s 6.Frekuensi getaran pegas f = T 1 ​ f = 0 , 44 1 ​ f = 2 , 3 Hz Jadi : Konstanta pegas adalah 100 N/m. Energi potensial pegas pada kondisi II adalah 0,125 J. Energi potensial pegas pada kondisi III ( benda M kemudian ditarik sehingga bertambah panjang 7 cm) adalah 0,72 J. Energi potensial sistem pegas pada kondisi III adalah 0,242 J. Periode getaran pegas adalah 0,44 s. Frekuensi getaran pegas adalah 2,3 Hz.