Home CONTOH GAYA PEGAS Kumpulan Soal Dan Pembahasan Susunan Pegas

Kumpulan Soal Dan Pembahasan Susunan Pegas

by CerdaskanKita
Susunan seri ataupun susunan paralel pegas intinya terdapat tujuan tertentu. Susunan seri bertujuan untuk memperkecil konstanta pegas sesampai lalu pertambahan panjang yang dialami sistem pegas akan lebih besar, lagikan susunan paralel bertujuan untuk memperbesar konstanta pegas sesampai lalu pertambahan panjang sistem pegas lebih kecil dibandingkan dengan susunan seri.

Pada susunan seri pertambahan panjang sistem pegas sama dengan jumlah pertambahan panjang masing-masing pegas lagikan pada susunan paralel, masing-masing pegas mengalami pertambahan panjang yang sama besar yaitu sama dengan pertambahan panjang sistem pegasnya.

Elastisitas – Susunan Seri dan Paralel Pegas

  1. Tiga buah pegas identik dengan konstanta elastisitas masing-masing 85 N/m disusun secara paralel. Tentukanlah konstanta pegas pengmengganti dari rangkaian tersebut.
    Pembahasan
    Diketahui : k1 = k2 = k3 = 85 N/m.
    kp = k1 + k2 + k3
    ⇒ kp = 85 + 85 + 85
    ⇒ kp = 255 N/m.

  2. Tiga buah pegas masing-masing terdapat konstanta pegas 100 N/m, 200 N/m, dan 400 N/m. Jika ketiga pegas tersebut dirangkai secara seri, maka tentukanlah konstanta pegas pengmenggantinya.
    Pembahasan
    Diketahui : k1 = 100 N/m;  k2 = 200 N/m;  k3 = 400 N/m.
    1/ks = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3
    ⇒ 1/ks = 1/100 + 1/200 + 1/400
    ⇒ 1/ks = (4 + 2 + 1) / 400
    ⇒ 1/ks = 7/400
    ⇒ ks = 400/7
    ⇒ ks = 57,1 N/m.

  3. Dua buah pegas yang terdapat konstanta pegas 100 N/m dan 400 N/m disusun secara seri lalu susunan tersebut diberi beban bermassa 500 gram yang digantung di bab bawahnya. Tentukanlah :
    a. Konstanta pegas pengmengganti
    b. Pertambahan panjang sistem pegas

    Pembahasan 

    1. Konstanta pegas pengmengganti
      Diketahui : k1 = 100 N/m;  k2 = 400 N/m.
      1/ks = 1/k1 + 1/k2
      ⇒ 1/ks = 1/100 + 1/400
      ⇒ 1/ks = (4 + 1) / 400
      ⇒ 1/ks = 5/400
      ⇒ ks = 400/5
      ⇒ ks = 80 N/m.

    2. Pertambahan panjang
      Diketahui : m = 500 gr = 0,5 kg, maka F = m.g = 5 N
      F = ks ΔL
      ⇒ ΔL = F/ks
      ⇒ ΔL = 5/80
      ⇒ ΔL = 0,062 m
      ⇒ ΔL = 6,2 cm.

  4. Tentukanlah pertambahan panjang sistem pegas jika dua buah pegas yang terdapat konstanta pegas masing-masing 200 N/m dan 500 N/m disusun secara seri dan diberi beban sebesar 1 kg.
    Pembahasan
    Diketahui : k1 = 200 N/m;  k2 = 500 N/m; F = 1 (10) = 10 N.
    1/ks = 1/k1 + 1/k2
    ⇒ 1/ks = 1/200 + 1/500
    ⇒ 1/ks = (5 + 2) / 1000
    ⇒ 1/ks = 7/1000
    ⇒ ks = 1000/7
    ⇒ ks = 142,85 N/m.
    F = ks ΔL
    ⇒ ΔL = F/ks
    ⇒ ΔL = 10/142,85
    ⇒ ΔL = 0,07 m
    ⇒ ΔL = 7 cm.
  5. Tiga buah pegas identik disusun secara paralel dan diberi beban sebesar 30 Newton yang digantung pada ujung bab bawah pegas. Jika beban menjadikan sistem pegas bertambah panjang 10 cm, maka tentukanlah konstanta masing-masing pegas.
    Pembahasan
    Diketahui : k1 = k2 = k3 = k ; F = 30 N ; ΔL = 10 cm = 0,1 m.
    kp = k1 + k2 + k3
    ⇒ kp = k + k + k
    ⇒ kp = 3k
    F = kp ΔL
    ⇒ kp = F/ΔL
    ⇒ 3k = 30/0,1
    ⇒ 3k = 300
    ⇒ k = 100 N/m.
    Jadi, konstanta masing-masing pegas 100 N/m.

  6. Sebuah sistem pegas yang terdiri dari 5 buah pegas yang disusun secara seri diberi beban 0,5 kg di bab ujung bawahnya sesampai lalu mengalami pertambahan panjang sebesar 12,5 cm. Jika kelima pegas tersebut identik sesampai lalu terdapat konstanta yang sama besar, maka tentukanlah konstanta masing-masing pegas.
    Pembahasan 
    Diketahui : k1 = k2 = k3 = k4 = k5 = k ; F = 5 N ; ΔL = 12,5 cm = 0,125 m.
    1/ks = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3 + 1/k4 + 1/k5
    ⇒ 1/ks = 1/k + 1/k + 1/k + 1/k + 1/k
    ⇒ 1/ks = 5/k
    ⇒ ks = k/5
    F = ks ΔL
    ⇒ ks = F/ΔL
    ⇒ k/5 = 5/0,125
    ⇒ k = 25/0,125
    ⇒ k = 200 N/m.
    Jadi, konstanta masing-masing pegas 200 N/m.

  7. Seorang murid ingin membuat sistem pegas yang terdiri dari dua pegas untuk menahan beban sebesar 2 kg. Ia terdapat sebuah pegas dengan konstanta 400 N/m dan satu pegas lagi lagi ia pilih. Jika pertambahan panjang sistem pegas yang diperbolehkan merupakan 10 cm, maka tentukanlah konstanta pegas lainnya yang diperlukan murid tersebut.
    Pembahasan
    Diketahui : k1 = 400 N/m; ΔL = 10 cm = 0,1 m; F = 20 N.
    F = ks ΔL
    ⇒ ks = F/ΔL
    ⇒ ks = 20/0,1
    ⇒ ks = 200 N/m.
    1/ks = 1/k1 + 1/k2
    ⇒ 1/ks = 1/400 + 1/k2
    ⇒ 1/200 = 1/400 + 1/k2
    ⇒ 1/200 – 1/400 = 1/k2
    ⇒ 1/k2 = (2 – 1)/400
    ⇒ 1/k2 = 1/400
    ⇒ k2 = 400 N/m.
    Jadi, murid tersebut membutuhkan pegas dengan konstanta 400 N/m.
  8. Tiga buah pegas disusun seri-paralel dan di bab bawahnya digantungi beban seberat W menyerupai gambar di bawah ini. Jika ketiga pegas tersebut terdapat konstanta yang sama yaitu 200 N/m dan mengalami pertambahan panjang 2 cm, maka tentukanlah berat beban yang digantungkan.

    Pembahasan
    Pada gambar terperinci terlihat bahwa pegas 1 dan pegas 2 disusun secara paralel lalu disusun seri dengan pegas 3. Oleh alasannya ialah itu kita sanggup menghitung konstanta pegas pengmengganti pada susunan paralel terlebih dahulu.
    kp = k1 + k2
    ⇒ kp = 200 + 200
    ⇒ kp = 400 N/m.
    1/ks = 1/kp + 1/k
    ⇒ 1/ks = 1/400 + 1/200
    ⇒ 1/ks = 3/400
    ⇒ ks = 400/3
    ⇒ ks = 133,3 N/m
    W = F = ks ΔL
    ⇒ W = 133,3 (0,02)
    ⇒ W = 2,6 N
    Kaprikornus gaya berat beban merupakan 6 N.

  9. Empat buah pegas identik disusun secara seri-paralel menyerupai gambar di bawah ini. Jika konstanta masing-masing pegas merupakan 500 N/m dan beban 40 N, tentukanlah pertambahan panjang sistem pegas tersebut.

    Pembahasan
    Diketahui : k1 = k2 = k3 = k4 = 500 N/m; F = W = 40 N.
    kp = k1 + k2 + k3
    ⇒ kp = 500 + 500 + 500
    ⇒ kp = 1500 N/m.

    1/ks = 1/kp + 1/k4 ⇒ 1/ks = 1/1500 + 1/500 
    ⇒ 1/ks = (1 + 3)/1500
    ⇒ 1/ks = 4/1500
    ⇒ ks = 1500/4
    ⇒ ks =  375 N/m.
    F = ks ΔL
    ⇒ ΔL = F/ks
    ⇒ ΔL = 40/375
    ⇒ ΔL = 0,106 m
    ⇒ ΔL = 10,6 cm.

  10. Dua buah pegas yang terdapat konstanta berbeda diberi beban yang sama berat yaitu 20 N. Jika pegas pertama terdapat konstanta pegas 200 N/m lagikan pegas kedua terdapat konstanta pegas 300 N/m, maka tentukanlah perbandingan pertambahan panjang pegas pertama dibandin pegas kedua.
    Pembahasan 
    Diketahui : k1 = 200 N/m; k2 = 300 N/m; F = 20 N
    ΔL = F/ks
    Karena kedua pegas diberi beban yang sama, maka perbandingan pertambahan panjangnya hanya diperngaruhi oleh konstanta pegas.
    ⇒ ΔL1/ΔL2 = k2/k1
    ⇒ ΔL1/ΔL2 = 300/200
    ⇒ ΔL1/ΔL2 = 3/2
    Keterangan : Perhatikan rumus ΔL = F/ks, alasannya ialah pertambahan panjang berbanding terbalik dengan konstanta pegas maka ΔL1/ΔL2 = k2/k1.

Read more : Pembahasan Soal SBMPTN Tentang Gaya Pegas.

Baca Juga:   Soal Dan Pembahasan Aturan Kekekalan Energi Mekanik

You may also like