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 …

Pertanyaan

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 horizontal ellipsis

Pembahasan Soal:

Diketahui :

capital delta x equals 4 space cm equals 0 comma 04 space straight m W equals 0 comma 16 space straight J

Ditanya :

F equals ? space jika space capital delta x equals 2 space cm

Jawab :

Usaha yang dilakukan pada pegas sama dengan perubahan energi potensial pegas dari saat capital delta x equals 0 ke capital delta x equals 4 space cm.

W equals capital delta E p W equals E p subscript 2 minus E p subscript 1 W equals 1 half k capital delta x squared minus 0 0 comma 16 equals 1 half k left parenthesis 0 comma 04 right parenthesis squared space k equals fraction numerator 0 comma 16 times 2 over denominator 0 comma 04 squared end fraction k equals fraction numerator 0 comma 32 over denominator 0 comma 0016 end fraction k equals 200 space straight N divided by straight m

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

F equals k capital delta x F equals 200 times 0 comma 02 F equals 4 space straight N

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

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Syarif

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Padang

Terakhir diupdate 28 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

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

Sebuah pegas digantung seperti gambar di bawah.     Pegas kemudian diberi beban yang massanya 800 gram, sehingga bertambah panjang 5 cm. Tentukanlah energi potensial pegas pada kondisi Ill (beban s...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m = 800 gram = 0,8 kg

x2=5cm=0,05mx3=8cm=0,08m   

g = 10 m/s2

Ditanya : Ep3

Penyelesaian :

Hitung konstanta pegas menggunakan persamaan Hukum Hooke.

k====x2Fx2mg0,050,810160N/m 

Kemudian, hitung energi potensial pegas pada kondisi III.

Ep===21kx32211600,0820,512J  

Dengan demikian, energi potensial pegas pada kondisi III adalah 0,512 J. 

0

Roboguru

Untuk menarik suatu pegas agar bertambah panjang 0,25 m dibutuhkan gaya sebesar 18 N.  Besar konstanta gaya pegas adalah 72 N/m. Panjang pegas menjadi 0,25 m. Besar energi potensial pegas menjadi...

Pembahasan Soal:

Pada umumnya, sistem pegas yang biasa dipelajari adalah sistem massa pegas ideal yaitu sebuah massa yang diikatkan di ujung pegas dengan massa diabaikan dan terletak di atas bidang licin tanpa gesekan. Akibatnya akan ada gaya yang timbul untuk mengembalikan bentuk pegas setelah pegas diregangkan atau ditekan kembali seperti bentuk awalnya. Gaya ini disebut gaya pegas yang memenuhi persamaan Hukum Hooke yaitu begin mathsize 14px style F equals k times increment x end style.

Energi dibutuhkan untuk meregangkan atau menekan pegas. Energi potensial merupakan salah satu energi yang dimiliki pegas saat kondisi teregang atau tertekan. Rumusnya:

begin mathsize 14px style E P equals 1 half F times increment x E P equals 1 half open parentheses k times increment x close parentheses increment x E P equals 1 half k times increment x squared end style 

Pada soal diketahui, F = 18 N, begin mathsize 14px style increment x end style = 0,25 m, maka:

mencari nilai k

begin mathsize 14px style F equals k times increment x k equals fraction numerator F over denominator increment x end fraction k equals fraction numerator 18 over denominator 0 comma 25 end fraction equals 72 space bevelled straight N over straight m end style 

panjang akhir pegas tidak dapat dihitung karena nilai panjang awal pegas tidak diketahui.

mencari energi potensial pegas

begin mathsize 14px style E P equals 1 half k times increment x squared E P equals 1 half open parentheses 72 close parentheses open parentheses 0 comma 25 close parentheses squared E P equals open parentheses 36 close parentheses open parentheses 0 comma 0625 close parentheses E P equals 2 comma 25 space straight J end style 

mencari usaha

begin mathsize 14px style W equals increment E P W equals 2 comma 25 space straight J end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah B. space  

0

Roboguru

Untuk menarik pegas agar bertambah panjang sebesar 0,25 m dibutuhkan gaya sebesar 18 N. Besar konstanta gaya pegasnya adalah 72 Nm·1 Panjang pegas menjadi 0,25 m Besar energi potensial pegas menj...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

increment x = 0,25 m

= 18 N

Ditanya:

1. k = ...?

2. increment x = ...?

3. Eppegas = ...?

4. W = ...?

Jawab:

  • Konstanta pegas dapat diketahui dengan persamaan hukum Hooke

F equals k increment x k equals fraction numerator 18 over denominator 0 comma 25 end fraction k equals 72 space straight N divided by straight m 

Maka, pernyataan nomor 1 adalah benar k = 72 Nm-1.

  • Panjang akhir pegas tidak dapat diketahui karena panjang awal tidak diketahui. 0,25 m adalah besar pertambahan panjangnya bukan panjang akhir. Maka pernyataan nomor 2 tidak benar.
  • Persamaan Energi potensial pegas adalah

E p subscript p e g a s end subscript equals 1 half k increment x squared space space space space space space space space space space space space equals 1 half cross times 72 cross times open parentheses 0 comma 25 close parentheses squared space space space space space space space space space space space space equals 36 cross times 1 over 16 E p subscript p e g a s end subscript equals 2 comma 25 space Joule 

Maka, pernyataan nomor 3 benar besar energi potensial pegasnya adalah 2,25 J.

  • Besar usaha yang dilakukan pegas adalah sama dengan perubahan energi potensial pegasnya, karena Ep awalnya nol maka usahanya sama dengan Ep akhirnya yaitu 2,25 Joule. Maka pernyataan nomor 4 tidak benar.

Jadi, pernyataan yang benar adalah nomor 1 dan 3. Sehingga jawaban yang benar adalah B.

0

Roboguru

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

Pembahasan Soal:

Diketahui :

E = 0,16 J

x1 = 4 cm = 0,04 m

x2 = 2 cm = 0,02 m

Ditanyakan :  F2  ... ?

Penyelesaian :

Persamaan Hukum Hooke dan Energi potensial pada pegas berturut-turut adalah sebagai berikut 

F=kx

E=21kx2

dimana F adalah gaya pemulih, E adalah energi potensial pegas, k adalah konstanta pegas dan x adalah pertambahan panjang. Maka menentukan gaya, terlebih dahulu kita harus mencari konstanta pegas dari persamaan energi potensial pegas sebagai berikut.

Mencari konstanta pegas

Ekkkk=====21kx221x2E21(0,04)20,160,00080,16200N/m

Mencari gaya 

F2F2F2===kx2(200)(0,02)4N

Oleh karena itu, jawabannya 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