PEGAS

4. Sebuah pegas yang panjangnya 20 cm bertambah panjang 2 cm jika ditarik oleh gaya 2 N. Bila pegas ditarik dengan gaya 6 N maka tentukan :

(a) konstanta pegas

(b) panjang total pegas

(c) energy potensial pegas

5. Ketika sebuah pegas ditarik 0,2 m dari kedudukan seimbangnya, pegas akan menyimpan energy potensial sebesar 10 J. Tentukan :

(a) konstanta pegas

(b) gaya penarik pegas

6. Pegas memiliki panjang 10 cm dan konstantanya 10 N/m. Bila pegas ditarik terus menerus dengan gaya yang makin bertambah maka panjangnya juga akan bertambah sesuai dengan hukum Hooke. Tentukan usaha yang diperlukan untuk menarik pegas dari panjang 15 cm menjadi 20 cm.

—————

4 ][

x₀ = 20 cm = 0,2 m

∆x₁ = 2 cm = 0,02 cm

F₁ = 2 N

F₂ = 6 N

a)

k = __ ?

konstanta pegas

F₁ = k ∆x₁

k = F₁ / ∆x₁

k = 2 / 0,02  

k = 100 N/m ✔

b)

xₜₒₜ = __ ?

panjang total pegas  

xₜₒₜ = x₀ + ∆x₂

xₜₒₜ = x₀ + F₂ / k

xₜₒₜ = 0,2 + 6 / 100

xₜₒₜ = 0,2 + 0,06

xₜₒₜ = 0,26 m ✔

atau

xₜₒₜ = 26 cm ✔

5 ][

Ep = 10 J

∆x = 0,2 m

a)

k = __ ?

konstanta pegas

Ep = ½ k ∆x²

10 = ½ × k × 0,2²

20 = k × 0,04

k = 20 / 0,04  

k = 500 N/m ✔

b)

F = __ ?

gaya penarik pegas

F = k ∆x

F = 500 × 0,2  

F = 100 N ✔

6 ][

k = 10 N/m

∆x₁ = 15 cm - 10 cm = 5 cm = 0,05 m

∆x₂ = 20 cm - 10 cm = 10 cm = 0,1 m

W = __ ?

usaha adalah perubahan energi potensial

W = ∆Ep

W = ½ k (∆x₂² - ∆x₁²)

W = ½ × 10 × (0,1² - 0,05²)

W = 0,0375 J ✔