Suatu beban berbahan besi, berbentuk kubus pejaldengan panjangrusuk 5 cm, dan bermassa 2 kg. Beban ini digantungkan pada pegas. Akibatnya, pegas mengalami pertambahan panjang 10 cm. Ketika beban yang masih tergantung dimasukkan ke dalam air yang bermassa jenis 1000 kg/m³, pegas mengalami pertambahan panjang y(1). Ketika beban yang masih tergantung dimasukkan ke dalam minyak yang bermassa jenis 800 kg/m³, pegas mengalami pertambahan panjang y(2). Percepatan gravitasi senilai 10 m/s². Selisih y(2) dan y(1) sebesar 0,125 cm. Angka ini diperoleh dengan konsep elastisitas dan Hukum Archimedes.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Diketahui:

r kubus (beban) = 5 cm = 0,05 m

m = 2 kg

Δx udara = 10 cm = 0,1 m

ρ air = 1000 kg/m³

Δx air = y(1)

ρ minyak = 800 kg/m³

Δx minyak = y(2)

g = 10 m/s²

Ditanya: y(2)-y(1)

Jawab:

• Gaya berat beban

F = w = mg = 2·10 = 20 N

• Konstanta pegas

k = F/Δx udara = 20/0,1 = 200 N/m

• Volume beban

V = r³ = 0,05³ = 0,000125 m³

• Gaya ke atas yang diberikan air

F air = ρ air·V beban·g = 1000·0,000125·10 = 1,25 N

• Resultan gaya saat beban dalam air

ΣF air = 20-1,25 = 18,75 N

• Pertambahan panjang pegas saat beban dalam air

y(1) = Δx air = ΣF air/k = 18,75/200 = 0,09375 m

• Gaya ke atas yang diberikan minyak

F minyak = ρ minyak·V beban·g = 800·0,000125·10 = 1 N

• Resultan gaya saat beban dalam minyak

ΣF minyak = 20-1 = 19 N

• Pertambahan panjang pegas saat beban dalam minyak

y(2) = Δx minyak = ΣF minyak/k = 19/200 = 0,095 m

• Selisih y(2) dan y(1)

y(2)-y(1) = 0,095-0,09375 = 0,00125 m = 0,125 cm

Jadi, selisih y(2) dan y(1) sebesar 0,125 cm.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang Menghitung Pertambahan Panjang Pegas yang Dirangkai Seri yomemimo.com/tugas/38654190

#BelajarBersamaBrainly

#SPJ1