Menghitung Pertambahan Panjang Pegas

Pada postingan ini kita membahas contoh soal hukum Hooke dan penyelesaiannya atau pembahasannya. Hukum Hooke menjelaskan tentang hubungan antara
gaya pegas
dengan perubahan panjang pegas. Ketika pegas kita tarik, maka pegas meregang atau mengalami pertambahan panjang. Pada saat tarikan kita lepas, pegas kembali ke posisi awal. Kenapa bisa begitu?. Jawabannya adalah karena adanya gaya pegas.

Jadi, gaya pegas adalah gaya yang menyebabkan pegas kembali ke posisi awal ketika gaya yang bekerja pada pegas dihilangkan. Lalu bagaimana cara menentukan gaya pegas ?. Gaya pegas sebanding dengan perubahan panjang pegas sehingga cara menentukan gaya pegas dengan menggunakan rumus dibawah ini.

Keterangan:

• F = gaya pegas (N)
• k = konstanta pegas (N/m)
• ∆x = pertambahan panjang pegas (m)
• x_ane
  = panjang pegas mula-mula (m)
• x_ii
  = panjang pegas setelah diberi gaya F (m).

Contoh soal 1

Sebuah pegas dengan konstanta pegas 100 Northward/m ditarik sehingga bertambah panjang 1 cm. Gaya pegas tersebut adalah…
A. 0,01 N
B. 1 Due north

C. 2 N

D. 10 N

E. 100 Due north

Penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui k = 100 N/m dan ∆ten = ane cm = 0,01 m. Jadi gaya pegas F = chiliad . ∆ten = 100 North/m . 0,01 m = 1 N. Soal ini jawabannya B.

---

Contoh soal 2

Sebuah pegas dengan panjang x cm digantungi beban sehingga bertambah panjang 0,5 cm. Jika konstanta pegas m = 200 N/m, massa beban tersebut adalah …
A. 0,1 kg

B. 0,5 kg

C. i kg

D. 1,five kg

E. 2 kg

Penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui Δx = 0,five cm = 0,5 . x²
m dan chiliad = 200 N/m. Maka massa beban yang digantung pada pegas dihitung dengan cara:

• F = k . Δx.
• 1000.grand = 1000 . Δx.
• m . 10 k/south²
  = 200 1000/m . 0,5 . x-2
  yard
• m = 1/10 kg = 0,one kg.

Jadi massa beban = 0,i kg. Soal ini jawabannya A.

---

Contoh soal 3

Sebuah pegas dengan konstanta 100 Northward/g digantung beban bermassa 0,2 kg. Jika panjang mula-mula pegas 10 cm maka panjang pegas setelah digantungi beban adalah…
A. 10 cm

B. 12 cm

C. sixteen cm

D. 18 cm

E. 20 cm

Penyelesaian soal

Diketahui k = 100 Due north/m, m = 0,2 kg dan x_one
= 10 cm = 0,1 m.

• F = k . Δx.
• one thousand.m = k (x₂
  – x_i).
• 0,2 kg . 10 chiliad/s²
  = 100 N/grand . (10₂
  – 0,i) one thousand
• 2 = 100x₂
  – ten
• 100x₂
  = ii + 10 = 12.
• x₂
  = 12/100 = 0,12 m = 12 cm

Soal ini jawabannya B.

---

Contoh soal
4

Pegas yang panjangnya 50 digantungkan beban sedemikian sehingga diperoleh data sebagai berikut.

Berat beban	2 Due north	3 Northward	four Northward
Pertambahan panjang	0,five cm	0,75 cm	ane cm

Dari data tersebut, dapat disimpulkan konstanta pegas adalah…
A. 250 N/m

B. 360 N/m

C. 400 Due north/m

D. 450 Northward/m
E. 480 Due north/thou

Penyelesaian soal

Jika menggunakan data pertama maka F = ii N dan ∆x = 0,5 cm = 0,five 10 10^-2
chiliad. Maka konstanta pegas sebagai berikut.

→ grand =

F

Δx

=

ii N

0,five ten 10-2
m

= 400 Due north/m

Jika kita ambil information yang kedua maka kita peroleh:

→ 1000 =

F

Δx

=

iii N

0,75 x 10-2
m

= 400 North/thou

Perhatikan bahwa dengan menggunakan data pertama maupun kedua mendapatkan hasil yang sama. Jadi soal ini jawabannya C.

---

Contoh soal five

Dalam suatu praktikum untuk menentukan konstanta suatu pegas diperoleh data sebagai berikut.

No	F (Due north)	∆x (cm)
1	10	2,0
2	15	3,0
3	xx	iv,0
4	25	5,0
five	30	vi,0

Jika F adalah gaya dan ∆x adalah pertambahan panjang pegas, maka konstanta pegas yang digunakan adalah…
A. 100 Northward/m
B. 200 N/thousand

C. 300 North/1000

D. 400 N/1000

E. 500 Due north/m

Penyelesaian soal

Gunakan data yang pertama maka F = 10 N dan ∆x = ii,0 cm = 0,02 m dan diperoleh hasil sebagai berikut:

→ k =

F

Δx

=

10 N

0,02 chiliad

= 500 Northward/chiliad

Soal ini jawabannya E.

---

Contoh soal 6

Sebuah pegas diberi gaya xxx N mengalami pertambahan panjang sebesar 10 cm. Pertambahan panjang pegas jika diberi gaya 21 Northward adalah…
A. 2 cm

B. three cm

C. 5 cm

D. vi cm

E. seven cm

Penyelesaian soal

Pada soal ini pegas yang digunakan sama sehingga:

→

F1

Δxane

=

Fii

Δx2

→

thirty Northward

10 cm

=

21 Northward

Δx2

→ ∆x2
=

21 North . 10 cm

30

= vii cm

Jadi pertambahan panjang pegas sebesar seven cm. Soal ini jawabannya E.

---

Contoh soal 7

Grafik hubungan gaya pegas (F) dengan pertambahan panjang Δx ditunjukkan oleh gambar dibawah ini.

F dalam Newton dan Δx dalam meter. Konstanta pegas yang digunakan adalah…
A. 100 North/thousand
B. 900 N/m

C. 800 N/yard
D. 700 N/m

East. 600 North/chiliad

Penyelesaian soal

Berdasarkan rumus
gaya pegas
kita peroleh hasil sebagai berikut:

→ k =

F

Δx

=

20

0,02

= 1000 N/yard

Jika kita ambil data yang kedua maka hasilnya:

→ grand =

F

Δx

=

50

0,05

= 1000 N/m

Kita perhatikan baik dengan data pertama ataupun information kedua menghasilkan konstanta yang sama. Jadi konstanta pegas grafik diatas sebesar thousand Due north/m. Jawaban A.

---

Contoh soal eight

Gambar dibawah menunjukkan grafik hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang (∆x).

Dari grafik tersebut, konstanta pegas adalah…
A. 100 N/thousand
B. 200 North/m

C. 300 N/1000

D. 400 Northward/m

E. 500 Northward/thousand

Penyelesaian soal

Berdasarkan data pertama diketahui F = 10 N dan 10 = 0,02 grand. Jadi k = x N / 0,02 m = 500 North/m. Jawaban Eastward.

---

Contoh soal 9

Perhatikan grafik dibawah ini.

Manakah diantara pernyataan berikut yang benar.
A. Konstanta pegas P paling kecil.
B. Konstanta pegas Q paling kecil.
C. Konstanta pegas R paling kecil.

D. Konstanta pegas P lebih besar dari Q.

E. Konstanta pegas R lebih kecil dari Q.

Penyelesaian soal

Berdasarkan rumus gaya pegas k = F/Δx dapat disimpulkan konstanta pegas akan kecil jika gaya yang diberikan kecil dan pertambahan pertambahan panjang besar. Jadi pernyataan yang benar adalah konstanta P paling kecil (pernyataan ane). Jawaban A.

---

Contoh soal 10

Pada percobaan pegas, beban yang massanya berbeda-beda digantung pada pegas kemudian diukur pertambahan panjang pegas. Information hasil percobaan tampak sebagai berikut:

No	Massa beban (gram)	Pertambahan panjang (cm)
1	100	ii
2	200	four
3	300	6
four	400	8
5	500	10

Berdasarkan tabel tersebut, penyataan berikut yang benar.
A. Semakin besar beban, semakin kecil pertambahan panjang.
B. Semakin besar gaya, semakin besar pertambahan panjang.

C. Semakin besar gaya, semakin kecil pertambahan panjang.
D. Konstanta pegas berbanding lurus dengan pertambahan panjang.
East. Konstanta pegas berbanding terbalik dengan gaya.

Penyelesaian soal

Berdasarkan tabel tersebut terlihat jelas bahwa semakin besar gaya maka pertambahan panjang makin besar. Jadi pernyataan yang benar adalah pernyataan B.