Roboguru

Sebuah 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/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 tentukan nilai h!

Pertanyaan

Sebuah 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/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 tentukan nilai h!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

R=10cm=0,1mρ=800kg/m3H=35cm=0,35mk=200N/mg=10m/s2

Ditanya : nilai h?

Penyelesaian :

Soal ini menghubungkan topik gaya pegas dengan gaya berat dari cairan atau fluida.

Fp=Fkx=PAkx=ρgHπR2x=kρgHπR2x=200800100,35π0,12x=0,44m=44cm

maka nilai h

h=50xh=5044h=6cm

Dengan demikian, nilai h adalah 6 cm.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Ridwan

Mahasiswa/Alumni UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Terakhir diupdate 31 Agustus 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

Seutas kawat yang memiliki panjang 20 cm digantungkan secara vertikal. Kawat tersebut ditarik dengan gaya 5 N, akibatnya panjang kawat menjadi 32 cm. Jika kawat ditarik dengan gaya 6 N, tentukan panja...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

F subscript 1 equals 5 space straight N L subscript o equals 20 space cm increment x equals 32 minus 20 equals 12 space cm equals 0 comma 12 space straight m F subscript 2 equals 6 space straight N

Ditanya : panjang kawat?

Penyelesaian :

Hukum Hooke berbunyi bahwa besarnya gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan pertambahan panjang bendanya.

Tentukan besar konstanta kawat

F equals k increment x 5 equals k times 0 comma 12 k equals 41 comma 67 space straight N divided by straight m

kemudian tentukan pertambahan panjang, ketika diberikan gaya 6 N

F subscript 2 equals k increment x 6 equals 41 comma 67 times increment x increment x equals 0 comma 144 space straight m increment x equals 14 comma 4 space cm

maka panjang kawat menjadi

L equals L subscript o plus increment x L equals 20 plus 14 comma 4 L equals 34 comma 4 space cm

Dengan demikian, panjang kawat menjadi 34,3 cm.

0

Roboguru

Sebuah pegas memiliki konstanta pegas sebesar . Jika pada pegas digantungkan sebuah beban dengan massa , hitunglah pertambahan panjang pegas!

Pembahasan Soal:

Menggunakan Hukum Hooke;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell k increment x end cell row cell increment x end cell equals cell F over k end cell row blank equals cell fraction numerator m g over denominator k end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 2 cross times 10 over denominator 400 end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 05 space straight m end cell end table end style 

Maka pertambahan panjang pegas sebesar 0,05 m.

4

Roboguru

Dua susunan pegas ditunjukkan seperti pada gambar di bawah. Perbandingan pertambahan panjang susunan pegas (I) dan susunan pegas (II) adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui :

Asumsikan konstanta pegas = k

m1 = M

m2 = 2M

Ditanyakan : Perbandingan pertambahan panjang susunan pegas I dan II?

Penyelesaian:

Untuk menghitung perbandingan perubahan panjang pegas, terlebih dahulu menghitung konstanta pegas pengganti.

Konstanta pengganti pegas gambar (I)

Konstanta pengganti pegas (susunan paralel)

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell italic k subscript italic p end cell equals cell italic k and italic k end cell row blank equals cell 2 italic k space begin inline style bevelled N over m end style end cell end table 

Konstanta pengganti pegas total (susunan paralel)

1 over italic k subscript italic s 1 end subscript equals 1 over italic k subscript italic p plus 1 over italic k 1 over italic k subscript italic s 1 end subscript equals fraction numerator 1 over denominator 2 italic k end fraction plus 1 over italic k 1 over italic k subscript italic s 1 end subscript equals fraction numerator 1 plus 2 over denominator 2 italic k end fraction 1 over italic k subscript italic s 1 end subscript equals fraction numerator 3 over denominator 2 italic k end fraction italic k subscript italic s 1 end subscript equals 2 over 3 italic k space begin inline style bevelled N over m end style 

Konstanta pengganti pegas gambar (II)

Konstanta pengganti pegas total (susunan seri)

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 over italic k subscript italic s 2 end subscript end cell equals cell 1 over italic k plus 1 over italic k end cell row cell 1 over italic k subscript italic s 2 end subscript end cell equals cell 2 over italic k end cell row cell italic k subscript italic s 2 end subscript end cell equals cell 1 half italic k space begin inline style bevelled N over m end style end cell row blank blank blank end table 

Perbandingan perubahan panjang pegas dapat dihitung dengan perbandingan gaya pegas.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 1 over F subscript 2 end cell equals cell fraction numerator italic k subscript 1 increment italic x subscript 1 over denominator italic k subscript 2 increment italic x subscript 2 end fraction end cell row cell fraction numerator italic m italic g over denominator italic m italic g end fraction end cell equals cell fraction numerator italic k subscript italic s 1 end subscript increment italic x subscript 1 over denominator italic k subscript italic s 2 end subscript increment italic x subscript 2 end fraction end cell row cell fraction numerator italic M italic g over denominator 2 italic M italic g end fraction end cell equals cell fraction numerator begin display style 2 over 3 end style italic k increment italic x subscript 1 over denominator 1 half italic k increment italic x subscript 2 end fraction end cell row cell 1 half end cell equals cell fraction numerator begin display style 4 increment italic x subscript 1 end style over denominator 3 increment italic x subscript 2 end fraction end cell row cell fraction numerator begin display style increment italic x subscript 1 end style over denominator increment italic x subscript 2 end fraction end cell equals cell 3 over 8 end cell end table  

Dengan demikian, perbandingan perubahan panjang pegas adalah 3 : 8.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

2

Roboguru

Sebuah pegas yang panjangnya 65 cm ditarik dengan gaya 10 Newton bertambah Panjang menjadi 80 cm. Hitunglah Panjang pegas jika ditarik dengan gaya 25 newton.

Pembahasan Soal:

Diketahui:

x1=65cm=0,65mF=10Nx2=80cm=0,8mF=25N     

Ditanya: x2' = ?

Pembahasan:

Soal ini dapat diselesaikan dengan menggunakan Hukum Hooke, yaitu:

F=kxk=xF 

Karena pegas pada keadaan 1 dan keadaan 2 sama, maka:

k=kxF=xF(0,80,65)10=x25x=0,375m 

Sehingga panjagn akhirnya adalah:

x2=0,65+0,375x2=1,025mx2=102,5cm  

Jadi, panjang pegas jika ditarik dengan gaya 25 N adalah 102,5 cm.

0

Roboguru

Grafik di bawah menunjukkan hubungan antara perubahan beban dengan pertambahan panjang , grafik yang menunjukkan nilai konstanta elastisitas terkecil adalah ....

Pembahasan Soal:

Hubungan gaya pegas dengan konstanta pegas dirumuskan dengan persamaan :

straight F equals straight k space. space increment straight x space  straight k equals fraction numerator straight F over denominator increment straight x end fraction

Jadi, konstanta pegas berbanding lurus dengan gaya yang diberikan dan berbanding terbalik dengan pertambahan panjang pegas. Pada soal yang ditanyakan adalah konstanta pegas terkecil, maka cara mudahnya adalah cari grafik dengan gaya paling kecil dan pertambahan panjang pegas paling besar. Maka jawaban yang benar adalah A.

Apabila mau dihitung satu-satu, maka :

straight k subscript straight A equals fraction numerator straight F subscript straight A over denominator increment straight x subscript straight A end fraction equals 1 over 8 equals 0 comma 125 space straight N divided by straight m  straight k subscript straight B equals fraction numerator straight F subscript straight B over denominator increment straight x subscript straight B end fraction equals 8 over 3 equals 2 comma 67 space straight N divided by straight m  straight k subscript straight c equals fraction numerator straight F subscript straight C over denominator increment straight x subscript straight C end fraction equals 6 over 6 equals 1 space straight N divided by straight m  straight k subscript straight D equals fraction numerator straight F subscript straight D over denominator increment straight x subscript straight D end fraction equals 3 over 5 equals 0 comma 6 space straight N divided by straight m  straight k subscript straight E equals fraction numerator straight F subscript straight E over denominator increment straight x subscript straight E end fraction equals 2 over 4 equals 0 comma 5 space straight N divided by straight m

0

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