ELASTISITAS ZAT PADAT (SOAL DAN PEMBAHASAN)

(12) UN Fisika 2008 P4 No. 12 : soal Ep pegas – hukum hooke

Grafik hubungan gaya dan panjang pegas (F-x)

berdasarkan grafik tersebut besar energi potensial pegas adalah….

A. 20 joule

B. 16 joule

C. 3,2 joule

D. 1,6 joule

E. 1,2 joule

Jawab : D

Pembahasan:

Ep = ½ . F . Δx = ½ . 40 . 0,08 = 1,6 J

(13) UN Fisika 2009 P04 No. 11 : soal gaya pegas – hukum hooke

Tiga buah pegas yang identik dengan k₁ = k₂ = k₃ disusun seperti pada gambar!

Jika beban 300 gram digantung pada pegas k₁ , pegas meregang dan bertambah panjang 4 cm. Besar konstanta susunan pegas total angkaian di atas adalah …

A. 225 N.m ⁻¹

B. 75 N.m ⁻¹

C. 50 N.m ⁻¹

D. 25 N.m ⁻¹

E. 5 N.m ⁻¹

Jawab: E

Pembahasan:

F = k . Δx

m.g = k . Δx

0,8 . 10 = k . 4 . 10^-2

8 = k. 4 . 10^-2

K_total = 800/4 = 200

– Rumus rangkaian pegas seri

1/k = 1/k1 + 1/k2

1/200 = 1/2k + 1/k

1/200 = 3/2k

k = 600/2 = 300 

(14) UN Fisika 2009 P45 No. 10 : soal rangkaian pegas – hukum hooke

Tiga buah pegas disusun seperti gambar berikut ini.

Jika konstanta pegas k ₁ = 3 Nm ⁻¹ . k ₂ = 3 Nm ⁻¹ dan k 3 = 6 Nm ⁻¹ , besar konstanta susunan pegas pengganti diatas adalah …

A. 1 Nm ⁻¹

B. 3 Nm ⁻¹

C. 7,5 Nm ⁻¹

D. 12 Nm ⁻¹

E. 15 Nm ⁻¹

Jawab: B

Pembahasan:

– Rumus rangkaian pegas seri – paralel

1/k = 1/k_p + 1/k₃

1/k = 1/6 + 1/6

1/k = 2/6

K = 6/2 = 3

(15) UN Fisika 2010 P04 No. 9 : soal pegas – hukum hooke

Percobaan hukum hooke dengan sebuah pegas dan digantung menghasilkan data berulang sebagai berikut:

Dimana F adalah gaya beban pegas dan Δx adalah pertambahan panjang pegas. Dapat ditarik kesimpulan tetapan atau konstanta pegas sebesar….

A. 800 N.m ⁻¹

B. 80 N.m ⁻¹

C. 8 N.m ⁻¹

D. 0,8 N.m ⁻¹

E. 0,08 N.m ⁻¹

Jawab: C

Pembahasan:

F = k . Δx

88 = k . 11

k = 8 N/m

(16) UN Fisika 2010 P04 No. 10 : soal pegas – hukum hooke

Tiga pegas identik dengan konstanta k₁ = k₂ = k₃ 1000 N.m⁻¹ disusun seperti gambar.

(ΔL = pertambahan panjang pegas). Anggap susunan pegas hanya dipengaruhi oleh berat beban yang menggantung. Jika susunan pegas bertambah panjang 6 cm, maka pertambahan panjang untuk tiap tiap pegas adalah….

Jawab: A

rangkaian pegas seri

K = 6/3 = 2 cm

 (17) UN Fisika 2010 P37 No. 5 : soal pegas – hukum hooke

Tiga buah pegas A, B, dan C identik dirangkai seperti beikut

Jika beat beban sebesar 1,2 N sehingga sistem pegas bertambah panjang panjang sebesar 0,4 cm, tetapan elastis  pegas masing -masing pegas sebesar….

A. 200 Nm ⁻¹

B. 240 Nm ⁻¹

C. 300 Nm ⁻¹

D. 360 Nm ⁻¹ 

Jawab: A

Pembahasan:

F = k . Δx

1,2 = k . 0,006

K = 1,2/0,006 = 1200/6 = 200

¹/_ks = ¹/_2k + ¹/_k

¹/₂₀₀ = ¹/_2k + ²/_2k

¹/₂₀₀ = ³/_2k

2k = 600

k = 300 

(18) UN Fisika 2011 Paket 12 No. 15 : soal pegas – hukum hooke

konstanta elastisitas masing – masing pegas dibawah adalah 1600 N.m ⁻¹

Jika Secara keseluruhan pegas bertambah panjang sebesar 5 cm. besar W adalah…

A. 60 N

B. 120 N

C. 300 N

D. 450 N

E. 600 N

Jawab: A

Pembahasan:

1/k = 1/kp + 1/k

1/k = 1/4800 + 1/1600

1/k = 1/4800 + 3/4800

1/k = 4/4800

k = 4800/4 = 1200

F = k . Δx

w = k .0,05

w = 1200 . 0,05 = 60 N 

(19) UN Fisika SMA 2012 A86 No. 10 : soal pegas – hukum hooke

Ujung Seutas tali yang terbuat dari karet digantungkan beban sebesar 0,3 kg sedangkan ujung lainnya diikat dengan sebuah statif secara vertikal, jika karet tesebut bertambah panjang 40 mm. besar  Energi potensial (EP) karet tersebut adalah….

A. 7,5 . 10 ⁻² joule

B. 6,0 . 10 ⁻² joule

C. 4,5 . 10 ⁻² joule

D. 3,0 . 10 ⁻² joule

E. 1,5 . 10 ⁻² joule

Jawab: B

Pembahasan:

rumus energi potensial pegas

Ep = ½ . F . Δx

Ep = ½ . m.g  . Δx

Ep = ½ . 0,3 . 10 . 4 . 10^-2

Ep = 6 . 10^-2 Joule

 (20) UN Fisika SMA 2014 : soal pegas – hukum hooke

berikut grafik hubungan gaya dan pertambahan panjang benda elastis.

daerah elastis ditunjukkan pada….

A. O – P

B. O – Q

C. P – Q

D. P – R

E. Q – R 

Jawab:A

pembahasan:

OP adalah daerah elastis

PQ daerah plastis

R adalah titik patah