Contoh Soal Hukum Hooke dan Susunan Seri-Paralel Pegas

Assalammualaikum wr. wb. Apa kabar teman-teman? semoga semuanya pada kesempatan kali ini masharist.com akan membagikan artikel tentang Contoh Soal Hukum Hooke dan Susunan Seri-Paralel Pegas. Contoh soal disini juga dilengkapi dengan pembahasan. Semoga bermanfaat.

 

Contoh Soal Hukum Hooke dan Susunan Seri-Paralel Pegas

Contoh Soal Hukum Hooke dan Susunan Seri-Paralel Pegas

1.Gambar dibawah  menunjukkan grafik hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang pegas (∆x). Tentukan konstanta Pegas.

Pembahasan
Diketahui :
F1=10 N
F2=20 N
Δx1=2 cm – 0 cm= 2 cm =0,02 m
Δx2=4 cm – 0 cm= 4 cm =0,04 m

Ditanya :  Konstanta (k)?
Jawaban :

 

2. Dalam suatu praktikum untuk menentukan konstanta suatu pegas diperoleh data sebagaimana dibawah. Jika F adalah gaya dan ∆x adalah pertambahan panjang pegas, tentukan nilai konstanta pegasnya

Pembahasan
Diketahui : (lihat Tabel), nilai 1 cm =0,01 m
Ditanya : k=…
Jawaban :

3. Suatu pegas akan bertambah panjang 10 cm jika diberi gaya 30 N. Pertambahan panjang pegas jika diberi gaya 21 N adalah...

Pembahasan
Diketahui :
F1=30 N
F2=21 N
Δx1=10 cm =0,1 m

Ditanya :
Pertambahan panjang pegas  Δx2 =?

4. Terdapat beban seberat w dan empat pegas identik dengan konstanta elastisitas 300 N/m tersusun secara paralel.  Jika beban seberat w menyebabkan susunan pegas bertambah panjang 1 cm. Tentukan nilai beban w .

Pembahasan
Diketahui :
Konstanta masing-masing pegas (k1 = k2 = k3= k4 )= 300 N/m
Pertambahan panjang sistem pegas (x) = 1 cm = 0,01 meter

Ditanya : berat beban (w)

Jawaban :
Terlebih dahulu hitung konstanta pegas gabungan yang disusun paralel.
Konstanta pegas penggantinya adalah :

kp = k1 + k2 + k3 + k4= 300  x 4 = 1200 N/m
Hitung berat beban menggunakan rumus hukum Hooke.
F = w = k Δx
w = (1200)(0,01) = 12 Newton

Jadi nilai beban w adalah 12 Newton.

5. Terdapat beban seberat w dan empat pegas identik dengan konstanta elastisitas 400 N/m tersusun secara seri.  Jika beban seberat w menyebabkan susunan pegas bertambah panjang 2 cm. Tentukan nilai beban w!

Pembahasan
Diketahui :
Konstanta masing-masing pegas (k1 = k2 = k3= k4 )= 400 N/m
Pertambahan panjang sistem pegas (x) = 2 cm = 0,02 meter

Ditanya : berat beban (w)

Jawaban :
Terlebih dahulu hitung konstanta pegas gabungan yang disusun seri (ks).
Konstanta pegas penggantinya adalah :

Hitung berat beban menggunakan rumus hukum Hooke.
F = w = k x
w = (100)(0,02) = 2 Newton

Jadi nilai beban w adalah 2 Newton.

 

6. Perhatikan gambar diatas. Tentukan nilai w, jika diketahui konstata masing-masing pegas adalah k1=k2=k3=k4=200 N/m. Bila diketahui pertambahan panjang pegas adalah 4 cm.

Pembahasan
Diketahui :
Konstanta masing-masing pegas (k1 = k2 = k3= k4 )= 200 N/m
Pertambahan panjang sistem pegas (x) = 4 cm = 0,04 meter

Ditanya : berat beban (w)

Jawaban :
Terlebih dahulu hitung konstanta pegas gabungan yang disusun paralel.
Konstanta pegas penggantinya adalah :

kp = k1 + k2 + k3 = 200 + 200 + 200 = 600 N/m

Sehingga gambar pada soal menjadi.

Pegas pengganti susunan paralel (kp) dan pegas 4 (k4) tersusun secara seri. Konstanta pegas penggantinya adalah :

7. Perhatikan gambar pada soal no.6. Terdapat empat buah pegas yang disusun sedemikian rupa. Diketahui konstanta pegas sebagai berikut k1=k2=k3=200 N/m sedangkan k4 bernilai 50% dari k2. Bila diketahui nilai massa dari beban w adalah 1 Kg. Hitunglah berapa pertambahan panjang pegas!(percepatan gravitasi 10 m/s2)

Pembahasan
Diketahui :
Konstanta pegas k1 = k2 = k3 =200 N/m
Konstanta pegas k4 = 50% x k2 = 0,5 x 200= 100 N/m
Massa benda w (m) = 1 Kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2)

Ditanya : Pertambahan panjang sistem pegas (x)

Jawaban :
Pertama, hitung konstanta pegas gabungan yang disusun paralel.
Konstanta pegas penggantinya adalah :

kp = k1 + k2 + k3 =200 + 200 + 200 = 600 N/m
Sehingga gambar pada soal menjadi.

Pegas pengganti susunan paralel (kp) dan pegas 4 (k4) tersusun secara seri. Konstanta pegas penggantinya adalah :

Mencari beban (w)
w=m g=1 x 10=10 N

Hitung Pertambahan panjang sistem pegas menggunakan rumus hukum Hooke.

 

8. Perhatikan Gambar pada soal no.6. Diketahui empat pegas identik mempunyai konstanta tertentu. k1=k2=k3 masing-masing sebesar 500 N/m, tersusun secara seri-paralel. Tentukan nilai konstanta k4 bila diketahui pertambahan panjang sistem pegas ketika diberi beban sebesar 20 Newton adalah 5 cm .

Pembahasan
Diketahui :
Konstanta pegas k1 = k2 = k3 = 500 N/m
Berat benda w (m) = 20 Newton
Pertambahan panjang (x) = 5 cm= 0,05 m

Ditanya : nilai konstanta k4

Jawaban :
Pertama, hitung konstanta pegas gabungan menggunakan rumus hukum Hooke:

w=kΔx
20=k (0,05)
k=20/0,05=400 N/m

Konstanta pegas merupakan pegas pengganti susunan paralel (kp) dan pegas 4 (k4) tersusun secara seri. Sehingga:

kp = k1 + k2 + k3
kp= 500 + 500 +500 =1500 N/m
Mencari niliai k4

Bagi teman-teman yang masih ingin mengerjakan soal. Berikut beberapa latihan soal yang dapat teman pelajari berdasarkan contoh yang ada.

1. Suatu pegas akan bertambah panjang 6 cm dari panjang awal yaitu 20 cm jika diberi gaya 30 N. Pertambahan panjang pegas jika diberi gaya 21 N adalah...

2.  Suatu pegas memiliki panjang awal yaitu 20 cm. Jika diberi gaya tarik 10 N pertambahan panjangnya menjadi 2 cm. Jika diinginkan pertambahan panjang 7 cm, maka gaya yang dibutuhkan adalah...

3. Perhatikan gambar dibawah. Tentukan nilai w, jika diketahui konstata masing-masing pegas adalah k1=k2=k3=500 N/m. Nilai k4=25% dari nilai k1. Bila diketahui pertambahan panjang pegas adalah 5 cm.

Itu dia beberapa Contoh Soal Hukum Hooke dan Susunan Seri-Paralel Pegas. Semoga bermanfaat bagi teman-teman semua. Jangan lupa untuk share, dan komentar ya. Bila ada yang salah mohon dikoreksi.

Terinspirasi oleh:

http://taburilmu.blogspot.com/2016/03/soal-dan-pembahasan-hukum-hooke.html
https://gurumuda.net/contoh-soal-susunan-seri-paralel-pegas.htm

Share :