Pegas sepanjang 50 cm digantungi beban sebesar 60 N. Panjang pegas tersebut menjadi 56 cm. Pegas tersebut dipotong menjadi 3 bagian yang sama panjang kemudian disusun paralel. Jika beban yang sama digantungkan ke sistem pegas tersebut, perubahan panjang sistem pegas tersebut sekarang adalah ....

Pegas sepanjang 50 cm digantungi beban sebesar 60 N. Panjang pegas tersebut menjadi 56 cm. Pegas tersebut dipotong menjadi 3 bagian yang sama panjang kemudian disusun paralel. Jika beban yang sama digantungkan ke sistem pegas tersebut, perubahan panjang sistem pegas tersebut sekarang adalah ….

Jawaban Terkonfirmasi

Perubahan panjang sistem pegas sekarang adalah 0,02 m.

Perubahan panjang sistem pegas sama dengan 2 cm.

Pembahasan

HUKUM HOOKE UNTUK SUSUNAN PEGAS

Elastisitas adalah kemampuan sebuah benda untuk kembali ke bentuk awalnya bila mengalami gaya dari luar. Benda – benda yang memiliki kemampuan elastik disebut sebagai benda elastik.

Contoh benda elastik karet gelang, mistar plastik, atau pegas.

Benda – benda yang tidak memiliki elastisitas tidak akan kembali ke bentuk awalnya bila gaya luarnya dihilangkan seperti tanah liat.

Bila sebuah pegas diberikan gaya tarik, biasanya pegas kan bertambah panjang dan akan segera kembali ke posisi awalnya jika gaya tarik tadi dihilangkan.

Jika gaya tarik diperbesar, akan diperoleh gaya maksimum yang memungkinkan pegas tetap elastik. Tapi bila gaya melampaui batas maksimumnya, pegas akan kehilangan sifat elastiknya.

Dari hal inilah Hukum Hooke diciptakan.

Hukum Hooke, "Jika besar gaya tarik tidak melampaui batas elastik pegas maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan besar gaya tariknya".

F = k × Δx

Dimana

F = besar gaya tarik (N)

k = besar tetapan pegas (N/m)

Δx = besar pertambahan panjang pegas (m)

Δx = xt – x₀

xt = panjang pegas setelah digantungi beban (m)

x₀= panjang pegas mula – mula (m)

Besar tetapan pegas berbeda – beda. Bila jenis bahannya sama, maka besar tetapan pegasnya akan sama.

Bila sebuah pegas dipotong – potong, besar tetapan pegasnya tidak berubah.

Bila tiga buah pegas yang masing – masing besar tetapan pegas penggantinya k₁, k₂ dan k₃ dan disusun maka besar tetapan pegas penggantinya akan berbeda.

1. Bila disusun secara seri, maka besar tetapan pegas penggantinya

$frac{1}{k_s} :=: frac{1}{k_1} :+: frac{1}{k_2} :+: frac{1}{k_3}$

2. Bila disusun secara paralel, maka besar tetapan pegas penggantinya

k $_p$ = k₁ + k₂+ k₃

Pada susunan paralel, pertambahan panjang pegas pada sistem, sama dengan pertambahan panjang setiap pegasnya.

Energi Potensial Pegas

Untuk meregangkan atau memampatkan sebuah pegas diperlukan usaha. Usaha ini disimpan pegas sebagai energi potensial.

Ep = $frac{1}{2}$ F × Δx

Ep = $frac{1}{2}$ k × Δx × Δx

Ep = $frac{1}{2}$ k × Δx²

Dengan

Ep = energi potensial pegas (Joule)

Diketahui:

x₀ = 50 cm

F = 60 N

xt = 56 cm

Ditanyakan:

Δx paralel?

Penjelasan:

Cari pertambahan panjang pegas

Δx = xt – x₀

Δx = 56 – 50

Δx = 6 cm = 0,06 m

Cari besar tetapan pegas dahulu

F = k × Δx

60 = k × 0,06

k = 60 ÷ 0,06

k = 1.000 N/m

Saat pegas dipotong, tetapan peganya sama, jadi

k₁ = k₂ = k₃= 1.000 N/m

Disusun paralel

k $_p$ = k₁ + k₂ + k₃

k $_p$ = 1.000 + 1.000 + 1.000

kp = 3.000 N/m

Setelah digantungi beban yang sama

F = kp × Δxp

60 = 3.000 × Δxp

Δxp = 60 ÷ 3.000

Δxp = 0,02 m

Δxp = 0,02 × 100 cm

Δxp = 2 cm

Jadi pertambahan panjang sistem pegas yang disusun paralel adalah 0,02 m atau 2 cm.

Pelajari lebih lanjut

Hukum Hooke brainly.co.id/tugas/1527416

Gaya Yang Menarik Pegas brainly.co.id/tugas/23224363

Susunan Seri Pada Pegas brainly.co.id/tugas/2014970

Detail Jawaban

Kelas : XI

Mapel : Fisika

Bab : Elastisitas Dan Hukum Hooke

Kode : 11.6.2.