Roboguru

Suatu benda bermassa m = 0,050 kg diikatkan pada sebuah benang elastis yang panjangnya 0,50 m dalam keadaan tidak merenggang. Massa tersebut diputar hingga melakukan gerak melingkar beraturan menurut bidang horizontal dengan radius 0,70 m. Jika konstanta elastisitas benang 40 N/m, kecepatan linear benda tersebut adalah ....

Pertanyaan

Suatu benda bermassa m = 0,050 kg diikatkan pada sebuah benang elastis yang panjangnya 0,50 m dalam keadaan tidak merenggang. Massa tersebut diputar hingga melakukan gerak melingkar beraturan menurut bidang horizontal dengan radius 0,70 m. Jika konstanta elastisitas benang 40 N/m, kecepatan linear benda tersebut adalah ....space 

  1. 11 m/sspace 

  2. 15 m/sspace 

  3. 20 m/sspace 

  4. 24 m/sspace 

  5. 28 m/sspace 

Pembahasan Soal:

Sebuah pegas diikatkan dengan beban hingga tali nya merenggang dan bergerak dengan lintasan melingkar dengan kecepatan linear v. Gerakan yang dilakukan pegas tersebut menghasilkan frekuensi dan periode. Nilai periode dan frekuensi dapat dinyatakan dengan hubungan antara konstanta pegas dan massa benda yang menggantung pada pegas. Secara matematis:

begin mathsize 14px style f equals fraction numerator 1 over denominator 2 pi end fraction square root of k over m end root T equals 2 pi square root of m over k end root end style 

Karena benda bergerak melingkar dengan kecepatan v, maka dapat dirumuskan:

begin mathsize 14px style v equals omega times R v equals 2 pi times f times R v equals 2 pi times fraction numerator 1 over denominator 2 pi end fraction square root of k over m end root times R v equals R square root of k over m end root end style 

Pada soal diketahui, m = 0,050 kg, l = 0,5 m, R = 0,70 m, k = 40 N/m, maka:

begin mathsize 14px style v equals R square root of k over m end root v equals 0 comma 70 square root of fraction numerator 40 over denominator 0 comma 05 end fraction end root v equals 0 comma 70 square root of 800 v equals 19 comma 8 space bevelled straight m over straight s almost equal to 20 space bevelled straight m over straight s end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.space 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

S. Maria

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Jakarta

Terakhir diupdate 16 April 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

Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4 cm diperlukan usaha 0,16 J. Gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas tersebut sepanjang 2 cm diperlukan gaya sebesar …

Pembahasan Soal:

Diketahui :

Δx=4cm=0,04mW=0,16J

Ditanya :

F=?jikaΔx=2cm

Jawab :

Usaha yang dilakukan pada pegas sama dengan perubahan energi potensial pegas dari saat Δx=0 ke Δx=4cm.

W=ΔEpW=Ep2Ep1W=21kΔx200,16=21k(0,04)2k=0,0420,162k=0,00160,32k=200N/m

Gaya untuk meregangkan pegas sebesar 2 cm atau 0,02 m :

F=kΔxF=2000,02F=4N

Jadi gaya yang dibutuhkan untuk meregangkan pegas sebesar 2 cm adalah 4 N.

0

Roboguru

Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4 cm diperlukan usaha 0,16 J. Gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas tersebut sepanjang 2 cm diperlukan gaya sebesar ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

x1=4cm=0,04mEP=0,16Jx2=2cm=0,02m  

Ditanya : F2

Penyelesaian :

Energi potensial adalah energi yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas.

Ep0,160,0420,162200N/m====21kx1221k0,042kk  

Gunakan persamaan Hukum Hooke untuk menghitung gaya yang diperlukan.

F===kx22000,024N 

Dengan demikian, gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas tersebut sepanjang 2 cm diperlukan gaya sebesar 4 N.space 

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

0

Roboguru

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 po...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m=500gr=0,5kgΔx=5cm=0,05mg=10m/s2

Ditanya :

1.k=?2.Ep2=?3.Ep3=?bendaditarik7cm4.Ep3=?5.T=?6.f=?

Jawab :

1. Konstanta pegas.

F=kΔxk=ΔxFk=Δxmgk=0,050,510k=100N/m

2. Energi potensial pegas pada kondisi II.

Ep=21kΔx2Ep=211000,052Ep=0,125J

3, Energi potensial pegas pada kondisi III ( benda M kemudian ditarik sehingga bertambah panjang 7 cm)

Ep=21kΔx2Ep=211000,122Ep=0,72J

4. Energi potensial sistem pegas pada kondisi III

Ep=21kΔx2Ep=211000,072Ep=0,242J

5. Periode getaran yang terjadi jika pegas disimpangkan hingga bergetar harmonis.

T=2πkmT=2π1000,5T=2π1021T=102πT=0,14722T=0,44s

6. Frekuensi getaran pegas

f=T1f=0,441f=2,3Hz

Jadi :

  1. Konstanta pegas adalah 100 N/m.
  2. Energi potensial pegas pada kondisi II adalah 0,125 J.
  3. Energi potensial pegas pada kondisi III ( benda M kemudian ditarik sehingga bertambah panjang 7 cm) adalah 0,72 J.
  4. Energi potensial sistem pegas pada kondisi III adalah 0,242 J.
  5. Periode getaran pegas adalah 0,44 s.
  6. Frekuensi getaran pegas adalah 2,3 Hz.

0

Roboguru

Untuk meregangkan pegas sebesar 4 cm diperlukan gaya 20 N. Untuk meregangkan pegas 2 cm diperlukan usaha ...

Pembahasan Soal:

Diketahui
capital delta x subscript 1 equals 4 space cm equals 0 comma 04 space straight m F subscript 1 equals 20 space straight N capital delta x subscript 2 equals 2 space cm equals 0 comma 02 space straight m 

Ditanyakan
Usaha (W)

Jawab
Usaha pada pegas merupakan selisih dari energi potensialnya, yang dirumuskan sebagai berikut.

W equals 1 half k open parentheses capital delta x close parentheses squared 

Sebelum menghitung usaha, kita cari dulu konstanta pegasnya.

F equals k times capital delta x k equals fraction numerator F over denominator capital delta x end fraction k equals fraction numerator 20 over denominator 4 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction k equals 500 space straight N divided by straight m 

jadi, konstanta pegasnya adalah 500 N/m.

Sehingga usaha pegas tersebut untuk meregangkan pegas 2 cm adalah:

W equals 1 half k open parentheses capital delta x close parentheses squared W equals 1 half open parentheses 500 close parentheses open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared W equals 250 open parentheses 4 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent close parentheses W equals 0 comma 1 space straight J 

Dengan demikian, usaha yang dibutuhkan untuk meregangkan pegas 2 cm adalah 0,1 Joule.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4 cm diperlukan usaha sebesar 0,16 J. Untuk meregangkan pegas itu sebesar 2 cm diperlukan gaya sebesar.....newton.

Pembahasan Soal:

Konstanta pegas dihitung sebagai berikut :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E p space end cell equals cell space 1 half space k space increment x squared end cell row cell 0 comma 16 space straight J space end cell equals cell space 1 half space k space open parentheses 0 comma 04 close parentheses squared end cell row cell 0 comma 16 space straight J space end cell equals cell space 0 comma 0008 space k end cell row cell k space end cell equals cell space fraction numerator 0 comma 16 space straight J over denominator 0 comma 0008 end fraction end cell row cell k space end cell equals cell space bold 200 bold space bold N bold divided by bold m end cell end table end style 

Gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas sebesar :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F space end cell equals cell space k space increment x end cell row cell F space end cell equals cell space 200 space open parentheses 0 comma 02 close parentheses end cell row cell F space end cell equals cell space bold 4 bold space bold N end cell end table end style 

Untuk meregangkan pegas itu sebesar 2 cm diperlukan gaya sebesar 4 newton.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

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