Skip to main content

Contoh dan Pembahasan Soal Susunan Pegas

By Edukasi
Susunan seri ataupun susunan paralel pegas pada dasarnya memiliki tujuan tertentu. Susunan seri bertujuan untuk memperkecil konstanta pegas sehingga pertambahan panjang yang dialami sistem pegas akan lebih besar, sedangkan susunan paralel bertujuan untuk memperbesar konstanta pegas sehingga pertambahan panjang sistem pegas lebih kecil dibandingkan dengan susunan seri.

Pada susunan seri pertambahan panjang sistem pegas sama dengan jumlah pertambahan panjang masing-masing pegas sedangkan pada susunan paralel, masing-masing pegas mengalami pertambahan panjang yang sama besar yaitu sama dengan pertambahan panjang sistem pegasnya.

Elastisitas - Susunan Seri dan Paralel Pegas

  1. Tiga buah pegas identik dengan konstanta elastisitas masing-masing 85 N/m disusun secara paralel. Tentukanlah konstanta pegas pengganti dari rangkaian tersebut.

    Pembahasan
    Diketahui : k1 = k2 = k3 = 85 N/m.
    kp = k1 + k2 + k3
    ⇒ kp = 85 + 85 + 85
    ⇒ kp = 255 N/m.

  2. Tiga buah pegas masing-masing memiliki konstanta pegas 100 N/m, 200 N/m, dan 400 N/m. Jika ketiga pegas tersebut dirangkai secara seri, maka tentukanlah konstanta pegas penggantinya.

    Pembahasan
    Diketahui : k1 = 100 N/m;  k2 = 200 N/m;  k3 = 400 N/m.
    1/ks = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3
    ⇒ 1/ks = 1/100 + 1/200 + 1/400
    ⇒ 1/ks = (4 + 2 + 1) / 400
    ⇒ 1/ks = 7/400
    ⇒ ks = 400/7
    ⇒ ks = 57,1 N/m.

  3. Dua buah pegas yang memiliki konstanta pegas 100 N/m dan 400 N/m disusun secara seri kemudian susunan tersebut diberi beban bermassa 500 gram yang digantung di bagian bawahnya. Tentukanlah :
    a. Konstanta pegas pengganti
    b. Pertambahan panjang sistem pegas

    Pembahasan 
    1. Konstanta pegas pengganti
      Diketahui : k1 = 100 N/m;  k2 = 400 N/m.
      1/ks = 1/k1 + 1/k2
      ⇒ 1/ks = 1/100 + 1/400
      ⇒ 1/ks = (4 + 1) / 400
      ⇒ 1/ks = 5/400
      ⇒ ks = 400/5
      ⇒ ks = 80 N/m.

    2. Pertambahan panjang
      Diketahui : m = 500 gr = 0,5 kg, maka F = m.g = 5 N
      F = ks ΔL
      ⇒ ΔL = F/ks
      ⇒ ΔL = 5/80
      ⇒ ΔL = 0,062 m
      ⇒ ΔL = 6,2 cm.

  4. Tentukanlah pertambahan panjang sistem pegas bila dua buah pegas yang memiliki konstanta pegas masing-masing 200 N/m dan 500 N/m disusun secara seri dan diberi beban sebesar 1 kg.

    Pembahasan
    Diketahui : k1 = 200 N/m;  k2 = 500 N/m; F = 1 (10) = 10 N.
    1/ks = 1/k1 + 1/k2
    ⇒ 1/ks = 1/200 + 1/500
    ⇒ 1/ks = (5 + 2) / 1000
    ⇒ 1/ks = 7/1000
    ⇒ ks = 1000/7
    ⇒ ks = 142,85 N/m.
    F = ks ΔL
    ⇒ ΔL = F/ks
    ⇒ ΔL = 10/142,85
    ⇒ ΔL = 0,07 m
    ⇒ ΔL = 7 cm.

  5. Tiga buah pegas identik disusun secara paralel dan diberi beban sebesar 30 Newton yang digantung pada ujung bagian bawah pegas. Jika beban menyebabkan sistem pegas bertambah panjang 10 cm, maka tentukanlah konstanta masing-masing pegas.

    Pembahasan
    Diketahui : k1 = k2 = k3 = k ; F = 30 N ; ΔL = 10 cm = 0,1 m.
    kp = k1 + k2 + k3
    ⇒ kp = k + k + k
    ⇒ kp = 3k
    F = kp ΔL
    ⇒ kp = F/ΔL
    ⇒ 3k = 30/0,1
    ⇒ 3k = 300
    ⇒ k = 100 N/m.
    Jadi, konstanta masing-masing pegas 100 N/m.

  6. Sebuah sistem pegas yang terdiri dari 5 buah pegas yang disusun secara seri diberi beban 0,5 kg di bagian ujung bawahnya sehingga mengalami pertambahan panjang sebesar 12,5 cm. Jika kelima pegas tersebut identik sehingga memiliki konstanta yang sama besar, maka tentukanlah konstanta masing-masing pegas.

    Pembahasan 
    Diketahui : k1 = k2 = k3 = k4 = k5 = k ; F = 5 N ; ΔL = 12,5 cm = 0,125 m.
    1/ks = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3 + 1/k4 + 1/k5
    ⇒ 1/ks = 1/k + 1/k + 1/k + 1/k + 1/k
    ⇒ 1/ks = 5/k
    ⇒ ks = k/5
    F = ks ΔL
    ⇒ ks = F/ΔL
    ⇒ k/5 = 5/0,125
    ⇒ k = 25/0,125
    ⇒ k = 200 N/m.
    Jadi, konstanta masing-masing pegas 200 N/m.

  7. Seorang murid ingin membuat sistem pegas yang terdiri dari dua pegas untuk menahan beban sebesar 2 kg. Ia memiliki sebuah pegas dengan konstanta 400 N/m dan satu pegas lagi sedang ia pilih. Jika pertambahan panjang sistem pegas yang diperbolehkan adalah 10 cm, maka tentukanlah konstanta pegas lainnya yang dibutuhkan murid tersebut.

    Pembahasan
    Diketahui : k1 = 400 N/m; ΔL = 10 cm = 0,1 m; F = 20 N.
    F = ks ΔL
    ⇒ ks = F/ΔL
    ⇒ ks = 20/0,1
    ⇒ ks = 200 N/m.
    1/ks = 1/k1 + 1/k2
    ⇒ 1/ks = 1/400 + 1/k2
    ⇒ 1/200 = 1/400 + 1/k2
    ⇒ 1/200 - 1/400 = 1/k2
    ⇒ 1/k2 = (2 - 1)/400
    ⇒ 1/k2 = 1/400
    ⇒ k2 = 400 N/m.
    Jadi, murid tersebut membutuhkan pegas dengan konstanta 400 N/m.

  8. Tiga buah pegas disusun seri-paralel dan di bagian bawahnya digantungi beban seberat W seperti gambar di bawah ini. Jika ketiga pegas tersebut memiliki konstanta yang sama yaitu 200 N/m dan mengalami pertambahan panjang 2 cm, maka tentukanlah berat beban yang digantungkan.


    Pembahasan
    Pada gambar jelas terlihat bahwa pegas 1 dan pegas 2 disusun secara paralel kemudian disusun seri dengan pegas 3. Oleh karena itu kita dapat menghitung konstanta pegas pengganti pada susunan paralel terlebih dahulu.
    kp = k1 + k2
    ⇒ kp = 200 + 200
    ⇒ kp = 400 N/m.
    1/ks = 1/kp + 1/k3 
    ⇒ 1/ks = 1/400 + 1/200
    ⇒ 1/ks = 3/400
    ⇒ ks = 400/3
    ⇒ ks = 133,3 N/m
    W = F = ks ΔL
    ⇒ W = 133,3 (0,02)
    ⇒ W = 2,6 N
    Jadi gaya berat beban adalah 6 N.

  9. Empat buah pegas identik disusun secara seri-paralel seperti gambar di bawah ini. Jika konstanta masing-masing pegas adalah 500 N/m dan beban 40 N, tentukanlah pertambahan panjang sistem pegas tersebut.


    Pembahasan
    Diketahui : k1 = k2 = k3 = k4 = 500 N/m; F = W = 40 N.
    kp = k1 + k2 + k3
    ⇒ kp = 500 + 500 + 500
    ⇒ kp = 1500 N/m.
    1/ks = 1/kp + 1/k4 ⇒ 1/ks = 1/1500 + 1/500 
    ⇒ 1/ks = (1 + 3)/1500
    ⇒ 1/ks = 4/1500
    ⇒ ks = 1500/4
    ⇒ ks =  375 N/m.
    F = ks ΔL
    ⇒ ΔL = F/ks
    ⇒ ΔL = 40/375
    ⇒ ΔL = 0,106 m
    ⇒ ΔL = 10,6 cm.

  10. Dua buah pegas yang memiliki konstanta berbeda diberi beban yang sama berat yaitu 20 N. Jika pegas pertama memiliki konstanta pegas 200 N/m sedangkan pegas kedua memiliki konstanta pegas 300 N/m, maka tentukanlah perbandingan pertambahan panjang pegas pertama dibandin pegas kedua.

    Pembahasan 
    Diketahui : k1 = 200 N/m; k2 = 300 N/m; F = 20 N
    ΔL = F/ks
    Karena kedua pegas diberi beban yang sama, maka perbandingan pertambahan panjangnya hanya diperngaruhi oleh konstanta pegas.
    ⇒ ΔL1/ΔL2 = k2/k1
    ⇒ ΔL1/ΔL2 = 300/200
    ⇒ ΔL1/ΔL2 = 3/2
    Keterangan : Perhatikan rumus ΔL = F/ks, karena pertambahan panjang berbanding terbalik dengan konstanta pegas maka ΔL1/ΔL2 = k2/k1.
Labels:

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Contoh Soal Tes Wawasan Kebangsaan (TWK) CPNS 2017

By Edukasi
Contoh Soal Tes Wawasan Kebangsaan (TWK) CPNS 2017 . Soal yang akan di ujiankan pada saat tes Seleksi Calon Pegawai Negeri Sipil (CPNS) sangat dibutuhkan akhir-akhir ini. Banyak persiapan yang harus kita lakukan sebelum menghadapi Ujian Seleksi CPNS. Salah satunya kita harus mencari beberapa sumber di internet baik itu latihan soal CPNS di blog/web bahkan langsung mengakses ujian online yang tersedia dari yang versi gratis maupun yang berbayar. Namun anda tidak perlu kuatir karena banyak sumber yang tersedia untuk membantu anda mempersiapkan diri Anda mengikuti Seleksi CPNS. Agar mempermudah anda dalam persiapan ujian ada baiknya anda mempelajari soal-soal yang kami bagikan dalam tulisan kali ini. Soal-soal yang kami berikan dapat anda gunakan sebagai bahan belajar untuk persiapan Seleksi CPNS di beberapa kementerian antara lain: ⇒ Contoh soal cpns kemenkumham. Baca Juga: Contoh Soal Tes Intelegensi Umum CPNS 2017 Contoh Soal Tes Karakteristik Pribadi (TKP) CPNS 2017 ...
Post a Comment
Read more

SOAL DAN PEMBAHASAN MATERI KETENAGAKERJAAN MAPEL EKONOMI KELAS XI TERBARU

By Edukasi
  materi   Ketenagakerjaan dalam Pembangunan Ekonomi  mapel Ekonomi kelas XI. semua Pembahasannya ada dibawah sendiri. Semoga artikel ini bisa jadi referensi kalian, dan selamat belajar!!! Soal dan pembahasan latihan penilaian harian 1. Pemerintah /swasta menetapkan aturan sebelum perekrutan tenaga kerja,selama pekerjaan dilakukan bahkan sesudah pekerjaan selesai dikerjakan (pensiun). Ini merupakan ruang lingkup .... A. tenaga kerja B. angkatan kerja C. ketenagakerjaan D. kesempatan kerja E. bukan angkatan kerja Jawaban: C   2. Bapak Unu setiap hari mengerjakan tugas rutinnya di SMA Harapan Jaya dengan membersihkan lingkungan sekolah dan menata taman sekolah. Bapak Unu termasuk jenis tenaga kerja .... A. ahli B. terampil C. terdidik D. terlatih E. tidak terdidik dan tidak terlatih Jawaban: E 3. Pak Riko adalah direktur perusahaan terbesar di kotanya. Pada masa pandemi covid 19 perusahaannya nyaris ditutup, untuk mencegahnya ...
Post a Comment
Read more

Contoh dan Pembahasan soal Rangkaian Seri RLC

By Edukasi
Masih ingat rangkaian seri di kelas X? Pada saat ini kalian dikenalkan kembali pada rangkaian seri yaitu rangkaian RLC seri yang dialiri arus bolak-balik. Sifat rangkaian RLC seri adalah arus yang melintasi R, L dan C akan sama. Sama disini berarti nilainya sama dan fasenya juga sama. Sedangkan untuk tegangannya berbeda yang berarti berbeda fase dan nilainya. Jika pada rangkaian di aliri arus bolak-balik maka arus dan tegangan tiap-tiap komponennya dapat dituliskan sebagai berikut. Ingat sifat tiap komponennya. i = Im sin ωt VR = VRm sin ωt Vm = VLm sin(ωt + 90o) VC = VCm sin(ωt - 90o) Untuk menentukan hubungan tiap-tiap besaran ini dapat digunakan analisa vektor dengan fase sebagai arahnya. Baca juga : Contoh dan pembahasan Soal Listrik bolak-balik (AC) Berikut ini kami sajikan beberapa contoh soal mengenai rangkain RLC Sebuah resistor memiliki hambatan 10 Ω, induktor dengan reaktansi induktif 20 Ω, dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 16...
Post a Comment
Read more