Home ELASTISITAS Pembahasan Soal Sbmptn Elastisitas Dan Gaya Pegas

Pembahasan Soal Sbmptn Elastisitas Dan Gaya Pegas

by CerdaskanKita
  1. Seorang pelajar yang massanya 50 kg, bergantung pada ujung sebuah pegas, sesampai lalu pegas bertambah panjang 10 cm. Dengan demikian tetapan pegas bernilai ….
    1. 500 N/m
    2. 5 N/m
    3. 50 N/m
    4. 20 N/m
    5. 5000 N/m
    Pembahasan :
    Dik : m = 50 kg, Δx = 10 cm = 0,1 m.

    Berdasarkan teori elastisitas, relasi gaya pegas dan pertambahan panjang pegas sanggup dirumuskan sebagai berikut :

    F = k. Δx

    Dengan  :
    F = gaya pegas (N)
    k = tetapan pegas (N/m)
    Δx = pertambahan panjang pegas (m)

    Karena gaya yang dialami pegas merupakan gaya berat (berat tubuh pelajar), maka berlaku :
    ⇒ F = k. Δx
    ⇒ W = k. Δx
    ⇒ m.g = k. Δx
    ⇒ 50 (10) = k (0,1)
    ⇒ 500 = 0,1 k
    ⇒ k = 5000 N/m
    Jadi, tetapan pegasnya merupakan 5000 N/m.

    Jawaban : E

  1. Sebuah pistol mainan bekerja dengan memakai pegas untuk melontarkan pelurunya. Jika pistol yang sudah dalam keadaan terkokang, ialah dengan menekan pegas sejauh x, diarahkan dengan membuat sudut elevasi θ terhadap horizontal, peluru yang terlepas sanggup mencapai ketinggian h. Jika massa peluru merupakan m dan percepatan gravitasi g, maka konstanta pegas merupakan ….
    A. k = 2mgh
    x2 cos2 θ
    B. k = 2mgh
    x2 sin2 θ
    C. y = mgh
    x2 cos2 θ
    D. y = mgh
    x2 sin2 θ
    E. y = mgh
    x2 tan2 θ
    Pembahasan :
    Karena peluru ditembakkan dengan sudut elevasi tetentu, maka gerak peluru merupakan gerak parabola. Berdasarkan konsep gerak parabola, ketinggian maksimum yang sanggup dicapai oleh peluru sanggup dihitung dengan rumus berikut :

    h = v2 sin2 θ 
    2g

    Dengan :
    h = ketinggian yang dicapai benda (m)
    v = kecepatan awal benda (m/s)
    θ =  sudut elevasi
    g = percepatan gravitasi (m/s2)

    Pada awal ditembakkan, energi potensial pegas diubah selurunhnya menjadi energi kinetik peluru sesampai lalu berlaku :
    ⇒ EP pegas = Ek peluru
    ⇒ ½ kx2 = ½ mv2
    ⇒ kx2 = mv2

    Karena konstanta pegas berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan peluru, maka kita sanggup mensubstitusi persmaan kecepatan peluru menurut konsep parabola. Dari rumus ketinggian kita peroleh :

    ⇒ h = v2 sin2 θ
    2g
    ⇒ v2 =  2gh
    sin2 θ

    Sekarang substitusi persamaan kecepatan di atas ke persamaan energi potensial pegas sesampai lalu kita peroleh :
    ⇒ kx2 = mv2

    ⇒ kx2 = m  2gh
    sin2 θ
    ⇒ k =  2mgh
    x2 sin2 θ
    Jawaban : B

Baca Juga:   Kumpulan Model Soal Sbmptn Kinematika Gerak Lurus

You may also like