Soal Dan Penyelesaian Topik Elastisitas Pegas
Cara Pintar Cepat Pintar Fisika - Contoh Soal dan Pembahasan perihal elastisitas dan gaya pegas, Materi Fisika kelas 2 SMA, meliputi gaya pegas, energi potensial pegas, susunan seri pegas, susunan paralel pegas, modulus elastisitas dan konsep perubahan energi.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \frac{F_{1}}{\Delta x_{1}}=\frac{F_{2}}{\Delta x_{2}}\\\\\frac{0,5}{(27-15)}=\frac{0,6}{(x-15)}\\\\x=29,4cm\]
2. Sipenmaru 1984
Sebuah pegas menggantung, dalam keadaan normal panjangnya 20cm. Bila pada ujung pegas digantungkan sebuah benda yang memiliki massa 50 gram, panjang pegas menjadi 25cm. Kemudian benda tersebut disimpangkan sejauh 4 cm, maka energi potensial pegas elastic sistim ialah …J
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\E_{pe} = \frac{1}{2} k y^{2} \\\\E_{pe} = \frac{1}{2}\frac{mg}{\Delta x}.y^{2} \\\\E_{pe} = \frac{1}{2}\frac{50.10^{-3}.10}{(25-20)10^{-2}} ( 4.10^{-2})^{2} \\ \\E_{pe} =0,008J\]
3. Sipenmaru 1984
Untuk menarik suatu pegas biar bertambah panjang dengan 0,25m dibutuhkan gaya sebesar 18N
1. konstanta gaya pegas ialah 72 N/m
2. panjang pegas menjadi 0,25m
3. energi potensial pegas menjadi 2,25 J
4. perjuangan menarik pegas tersebut 4,5 J
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\\textit{1.}\: k=\frac{F}{\Delta x}\\\\ k=\frac{18}{0,25}=72Nm^{-1}\]\[\small \\\textit{2.}\: \textrm{panjang pegas }=(x+0,25)m\\\]\[\small \\\textit{3.}\: E_{p} = \frac{1}{2} k y^{2} \\\\E_{p} = \frac{1}{2}.72(0,25)^{2} \\\\ E_{pe} = 2,25J\]\[\small \\\textit{4.}\: W=\Delta E_{p} = 2,25J\] Jawab : 1 dan 3(B)
4. Seutas kawat yang luas penampangnya ditarik oleh gaya 3,2 N sehingga panjangnya bertambah 0,06cm. Jika panjang kawat mula-mula ialah 60 cm maka :
1.tegangan kawat adalah
2.rengangan kawat adalah
3.modulus elastisitas kawat adalah
4.energi yang tersimpan dalam kawat adalah:
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
1,2,3 dan 4 benar (E)
Tegangan:\[\small \sigma =\frac{F}{A}=\frac{3,6}{4.10^{-6}}=8.10^{5}Nm^{-2}\]Regangan:\[\small e=\frac{\Delta l}{l}=\frac{0,06}{60}=10^{-3}\]Modulus Elastisitas:\[\small E=\frac{\sigma }{e}=\frac{8.10^{5}}{10^{-3}}=8.10^{8}Nm^{-2}\]energi yang tersimpan dalam kawat:\[\small E=\frac{1}{2}\frac{E.A }{l}\Delta l^{-2}\\E=\frac{1}{2}\frac{8.10^{5}.4.10^{-6}}{6.10^{-1}}(6.10^{-4})^{2}\\E=9,6.10^{-4}J\]
5. UMPTN 1992 Rayon B
Sebuah balok bermassa m menumbuk pegas horizontal ( konstanta pegas k). Akibat tumbukan ini, pegas tertekan maksimal sejauh dari Xo posisi normalnya. Bila koefisien gesek antara balok dan lantai μ , dan percepatan gravitasi bumi g, maka kelajuan balok pada ketika mulai bertumbukan adalah…
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small E_{k} = E_{Ppgs} + W_{ges}\\\frac{1}{2}mv^{2}=\frac{1}{2}kX_{o}^{2}+\mu mgX_{o}\\ v^{2} = \frac{kX_{o}^{2}}{m} + 2ugXo\\v = \sqrt{X_{o}(\frac{kX_{o}}{m}+ 2\mu g)}\]
6. UMPTN 1996 Rayon A/B/C isyarat 25/52/24
Untuk nerenggangkan sebuah pegas sebesar 4cm dibutuhkan perjuangan sebesar 0,16J. Untuk merenggangkan pegas itu sebesar 2cm dibutuhkan gaya sebesar …N
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\W=\frac{1}{2}k\Delta x^{2}\\0,16=\frac{1}{2}k.0,04^{2}\\k=200N/m\\\\ F = k\Delta x = 200 x 0,02 = 4 N\]
7. UMPTN 1999 Rayon A isyarat 53
Seorang pelajar yang massanya 50 kg, bergantung pada ujung sebuah pegas, sehingga pegas bertambah panjang 10cm. Dengan demikian tetapan pegas bernilai …N/m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\k=\frac{mg}{\Delta x}\\k=\frac{50.10}{0,1}=500N/m\]
8. SPMB 2002 Regional II isyarat 321
Apabila sebatang baja dengan luas penampang A, panjang L, modulus elastisitas E, dipanaskan maka akan bertambah panjang ΔL. Agar apabila dipanaskan panjang batang baja terebut diatas tidak berubah, dibutuhkan gaya tekan sebesar …
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small E=\frac{F.L}{A.\Delta L}\\\\F=\frac{E.A.\Delta L}{L}\]
9. Rumah Belajar O-Brain
Suatu benda bermassa 0,05 kg diikatkan pada sebuah benang statis yang panjangnya 0,50m dalam keadaan tidak meregang. Massa tersebut sampai melaksanakan gerak beraturan berdasarkan bidang horizontal dengan radius 0,70m. Jika konstanta elastisitas benang 40 N/m, sekitar berapakah kecepatan linier benda tersebut ?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\\Delta R = 0,7 - 0,5 = 0,2 m\\ F = k\Delta R = 40 x 0,2 = 8 N\\ F = \frac{m.v^{2}}{\Delta R}\\ v=\sqrt{\frac{F\Delta R}{m}}\\v=\sqrt{\frac{8.0,2}{0,05}}\\ v = 5,67 m/s\]
10. Sebuah pegas ditarik dengan gaya 100N sampai bertambah panjang 5cm. Energi potensial pegas tersebut ialah …joule
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\E_{p}=\frac{1}{2}F\Delta x\\E_{p}=\frac{1}{2}100.0,05\\E_{p}=2,5J\]
jangan lupa lanjut:
ELASTISITAS – TEGANGAN, REGANGAN DAN MODULUS ELASTISITAS Sumber http://carafisika.blogspot.com
1. Tes ITB 1975
Sebuah pegas yang digantung vertical panjangnya 15 cm. Jika direnggangkan dengan gaya 0,5 N, panjang pegas menjadi 27 cm. Berapa panjang pegas bila direnggangkan dengan gaya 0,6 N ?Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \frac{F_{1}}{\Delta x_{1}}=\frac{F_{2}}{\Delta x_{2}}\\\\\frac{0,5}{(27-15)}=\frac{0,6}{(x-15)}\\\\x=29,4cm\]
2. Sipenmaru 1984
Sebuah pegas menggantung, dalam keadaan normal panjangnya 20cm. Bila pada ujung pegas digantungkan sebuah benda yang memiliki massa 50 gram, panjang pegas menjadi 25cm. Kemudian benda tersebut disimpangkan sejauh 4 cm, maka energi potensial pegas elastic sistim ialah …J
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\E_{pe} = \frac{1}{2} k y^{2} \\\\E_{pe} = \frac{1}{2}\frac{mg}{\Delta x}.y^{2} \\\\E_{pe} = \frac{1}{2}\frac{50.10^{-3}.10}{(25-20)10^{-2}} ( 4.10^{-2})^{2} \\ \\E_{pe} =0,008J\]
3. Sipenmaru 1984
Untuk menarik suatu pegas biar bertambah panjang dengan 0,25m dibutuhkan gaya sebesar 18N
1. konstanta gaya pegas ialah 72 N/m
2. panjang pegas menjadi 0,25m
3. energi potensial pegas menjadi 2,25 J
4. perjuangan menarik pegas tersebut 4,5 J
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\\textit{1.}\: k=\frac{F}{\Delta x}\\\\ k=\frac{18}{0,25}=72Nm^{-1}\]\[\small \\\textit{2.}\: \textrm{panjang pegas }=(x+0,25)m\\\]\[\small \\\textit{3.}\: E_{p} = \frac{1}{2} k y^{2} \\\\E_{p} = \frac{1}{2}.72(0,25)^{2} \\\\ E_{pe} = 2,25J\]\[\small \\\textit{4.}\: W=\Delta E_{p} = 2,25J\] Jawab : 1 dan 3(B)
4. Seutas kawat yang luas penampangnya ditarik oleh gaya 3,2 N sehingga panjangnya bertambah 0,06cm. Jika panjang kawat mula-mula ialah 60 cm maka :
1.tegangan kawat adalah
2.rengangan kawat adalah
3.modulus elastisitas kawat adalah
4.energi yang tersimpan dalam kawat adalah:
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
1,2,3 dan 4 benar (E)
Tegangan:\[\small \sigma =\frac{F}{A}=\frac{3,6}{4.10^{-6}}=8.10^{5}Nm^{-2}\]Regangan:\[\small e=\frac{\Delta l}{l}=\frac{0,06}{60}=10^{-3}\]Modulus Elastisitas:\[\small E=\frac{\sigma }{e}=\frac{8.10^{5}}{10^{-3}}=8.10^{8}Nm^{-2}\]energi yang tersimpan dalam kawat:\[\small E=\frac{1}{2}\frac{E.A }{l}\Delta l^{-2}\\E=\frac{1}{2}\frac{8.10^{5}.4.10^{-6}}{6.10^{-1}}(6.10^{-4})^{2}\\E=9,6.10^{-4}J\]
5. UMPTN 1992 Rayon B
Sebuah balok bermassa m menumbuk pegas horizontal ( konstanta pegas k). Akibat tumbukan ini, pegas tertekan maksimal sejauh dari Xo posisi normalnya. Bila koefisien gesek antara balok dan lantai μ , dan percepatan gravitasi bumi g, maka kelajuan balok pada ketika mulai bertumbukan adalah…
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small E_{k} = E_{Ppgs} + W_{ges}\\\frac{1}{2}mv^{2}=\frac{1}{2}kX_{o}^{2}+\mu mgX_{o}\\ v^{2} = \frac{kX_{o}^{2}}{m} + 2ugXo\\v = \sqrt{X_{o}(\frac{kX_{o}}{m}+ 2\mu g)}\]
6. UMPTN 1996 Rayon A/B/C isyarat 25/52/24
Untuk nerenggangkan sebuah pegas sebesar 4cm dibutuhkan perjuangan sebesar 0,16J. Untuk merenggangkan pegas itu sebesar 2cm dibutuhkan gaya sebesar …N
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\W=\frac{1}{2}k\Delta x^{2}\\0,16=\frac{1}{2}k.0,04^{2}\\k=200N/m\\\\ F = k\Delta x = 200 x 0,02 = 4 N\]
7. UMPTN 1999 Rayon A isyarat 53
Seorang pelajar yang massanya 50 kg, bergantung pada ujung sebuah pegas, sehingga pegas bertambah panjang 10cm. Dengan demikian tetapan pegas bernilai …N/m
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\k=\frac{mg}{\Delta x}\\k=\frac{50.10}{0,1}=500N/m\]
8. SPMB 2002 Regional II isyarat 321
Apabila sebatang baja dengan luas penampang A, panjang L, modulus elastisitas E, dipanaskan maka akan bertambah panjang ΔL. Agar apabila dipanaskan panjang batang baja terebut diatas tidak berubah, dibutuhkan gaya tekan sebesar …
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small E=\frac{F.L}{A.\Delta L}\\\\F=\frac{E.A.\Delta L}{L}\]
9. Rumah Belajar O-Brain
Suatu benda bermassa 0,05 kg diikatkan pada sebuah benang statis yang panjangnya 0,50m dalam keadaan tidak meregang. Massa tersebut sampai melaksanakan gerak beraturan berdasarkan bidang horizontal dengan radius 0,70m. Jika konstanta elastisitas benang 40 N/m, sekitar berapakah kecepatan linier benda tersebut ?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\\Delta R = 0,7 - 0,5 = 0,2 m\\ F = k\Delta R = 40 x 0,2 = 8 N\\ F = \frac{m.v^{2}}{\Delta R}\\ v=\sqrt{\frac{F\Delta R}{m}}\\v=\sqrt{\frac{8.0,2}{0,05}}\\ v = 5,67 m/s\]
10. Sebuah pegas ditarik dengan gaya 100N sampai bertambah panjang 5cm. Energi potensial pegas tersebut ialah …joule
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \\E_{p}=\frac{1}{2}F\Delta x\\E_{p}=\frac{1}{2}100.0,05\\E_{p}=2,5J\]
jangan lupa lanjut:
ELASTISITAS – TEGANGAN, REGANGAN DAN MODULUS ELASTISITAS Sumber http://carafisika.blogspot.com
0 Response to "Soal Dan Penyelesaian Topik Elastisitas Pegas"
Posting Komentar